ניתוח שיטות הספק גבוה ופיזור חום עבור שבבי LED

עֲבוּרשבבי LED פולטי אור, תוך שימוש באותה טכנולוגיה, ככל שההספק של LED בודד גבוה יותר, כך יעילות האור נמוכה יותר. עם זאת, זה יכול להפחית את מספר המנורות בשימוש, מה שמועיל לחיסכון בעלויות; ככל שהעוצמה של LED בודדת קטנה יותר, כך יעילות האור גבוהה יותר. עם זאת, ככל שמספר הנוריות הנדרשות בכל מנורה גדל, גודל גוף המנורה גדל, והקושי העיצובי של העדשה האופטית עולה, דבר שעלול להשפיע לרעה על עקומת חלוקת האור. בהתבסס על גורמים מקיפים, לרוב נעשה שימוש ב-LED יחיד עם זרם עבודה מדורג של 350mA והספק של 1W.

יחד עם זאת, טכנולוגיית האריזה היא גם פרמטר חשוב המשפיע על יעילות האור של שבבי LED, ופרמטרי ההתנגדות התרמית של מקורות אור LED משקפים ישירות את רמת טכנולוגיית האריזה. ככל שטכנולוגיית פיזור החום טובה יותר, ההתנגדות התרמית נמוכה יותר, הנחתת האור קטנה יותר, הבהירות של המנורה גבוהה יותר ואורך החיים שלה ארוך יותר.

מבחינת הישגים טכנולוגיים עדכניים, לא ייתכן שבב LED בודד ישיג את שטף האור הנדרש של אלפי או אפילו עשרות אלפי לומנים עבור מקורות אור LED. כדי לענות על הדרישה לבהירות תאורה מלאה, שולבו מספר מקורות אור שבב LED במנורה אחת כדי לענות על צורכי התאורה בבהירות גבוהה. על ידי הגדלה של מספר שבבים, שיפוריעילות זוהרת LED, אימוץ אריזות יעילות אור גבוהה והמרת זרם גבוהה, ניתן להשיג את המטרה של בהירות גבוהה.

ישנן שתי שיטות קירור עיקריות עבור שבבי LED, כלומר הולכה תרמית והסעה תרמית. מבנה פיזור החום שלתאורת לדהמתקנים כוללים גוף קירור בסיס וגוף קירור. צלחת ההשריה יכולה להשיג העברת חום בצפיפות שטף חום גבוהה במיוחד ולפתור את בעיית פיזור החום של נוריות LED בעלות הספק גבוה. צלחת ההשריה היא תא ואקום עם מבנה מיקרו על הדופן הפנימית שלו. כאשר חום מועבר ממקור החום לאזור האידוי, המדיום הפועל בתוך החדר עובר גיזוז שלב נוזלי בסביבת ואקום נמוך. בשלב זה, המדיום סופג חום ומתרחב במהירות בנפחו, והמדיום שלב הגז ממלא במהירות את כל החדר. כאשר המדיום שלב הגז בא במגע עם אזור קר יחסית, נוצר עיבוי המשחרר את החום שנצבר במהלך האידוי. מדיום השלב הנוזלי המעובה יחזור מהמבנה המיקרו למקור חום האידוי.

השיטות הנפוצות בשימוש בעוצמה גבוהה עבור שבבי LED הן: קנה המידה של שבבים, שיפור יעילות האור, שימוש באריזה ביעילות אור גבוהה והמרת זרם גבוהה. למרות שכמות הזרם הנפלטת בשיטה זו תגדל באופן יחסי, גם כמות החום שנוצרת תגדל בהתאם. מעבר למבנה אריזת קרמיקה או שרף מתכת בעל מוליכות תרמית גבוהה יכול לפתור את בעיית פיזור החום ולשפר את המאפיינים החשמליים, האופטיים והתרמיים המקוריים. כדי להגביר את העוצמה של גופי תאורת LED, ניתן להגדיל את זרם העבודה של שבב LED. השיטה הישירה להגדלת זרם העבודה היא להגדיל את גודל שבב ה-LED. עם זאת, עקב העלייה בזרם העבודה, פיזור החום הפך לנושא מכריע, ושיפורים באריזה של שבבי LED יכולים לפתור את בעיית פיזור החום.


זמן פרסום: 21 בנובמבר 2023