ניתוח מצב הספק גבוה ומצב פיזור חום של שבב LED

עֲבוּראור LED-פליטת שבבים, תוך שימוש באותה טכנולוגיה, ככל שהעוצמה של LED בודדת גבוהה יותר, כך יעילות האור נמוכה יותר, אך היא יכולה להפחית את מספר המנורות בשימוש, דבר המסייע לחסכון בעלויות; ככל שהעוצמה של LED בודדת קטנה יותר, כך יעילות האור גבוהה יותר. עם זאת, מספר הנוריות הנדרשות בכל מנורה גדל, גודל גוף המנורה גדל, והקושי העיצובי של העדשה האופטית עולה, מה שתהיה השפעה שלילית על עקומת חלוקת האור. בהתבסס על גורמים מקיפים, בדרך כלל נעשה שימוש ב-LED עם זרם עבודה מדורג יחיד של 350mA והספק של 1W.

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

בכל הנוגע להישגים הטכנולוגיים הנוכחיים, אם שטף האור של מקור אור LED רוצה להגיע לדרישות של אלפי או אפילו עשרות אלפי לומנים, שבב LED בודד לא יכול להשיג זאת. על מנת לענות על הדרישה של בהירות תאורה, מקור האור של שבבי LED מרובים משולב במנורה אחת כדי לענות על תאורה בהירות גבוהה. ניתן להשיג את המטרה של בהירות גבוהה על ידי שיפור יעילות האור של LED, אימוץ אריזת יעילות זוהרת גבוהה וזרם גבוה באמצעות ריבוי שבבים בקנה מידה גדול.

ישנן שתי דרכים עיקריות לפיזור חום עבור שבבי LED, כלומר הולכת חום והסעת חום. מבנה פיזור החום שלמנורות לדכולל גוף קירור בסיס ורדיאטור. צלחת ההשריה יכולה לממש העברת חום בשטף חום גבוה במיוחד ולפתור את בעיית פיזור החוםLED בעל הספק גבוה. צלחת ההשריה היא חלל ואקום עם מיקרו-מבנה על הקיר הפנימי. כאשר החום מועבר ממקור החום לאזור האידוי, מדיום העבודה בחלל יפיק את התופעה של גיזוז פאזה נוזלית בסביבת הוואקום הנמוך. בזמן זה, המדיום סופג חום והנפח מתרחב במהירות, ותווך שלב הגז ימלא בקרוב את כל החלל. כאשר המדיום שלב הגז יוצר קשר עם אזור קר יחסית, יתרחש עיבוי, שישחרר את החום שנצבר במהלך האידוי, והמדיום הנוזלי המעובה יחזור למקור חום האידוי מהמיקרו-מבנה.

השיטות הנפוצות בשימוש בעוצמה גבוהה של שבבי LED הן: הגדלת שבב, שיפור יעילות האור, אריזה עם יעילות אור גבוהה וזרם גדול. למרות שכמות הזוהר הנוכחית תגדל באופן פרופורציונלי, גם כמות החום תגדל. השימוש במבנה אריזת קרמיקה או שרף מתכת עם מוליכות תרמית גבוהה יכול לפתור את בעיית פיזור החום ולחזק את המאפיינים החשמליים, האופטיים והתרמיים המקוריים. על מנת לשפר את כוחן של מנורות LED, ניתן להגדיל את זרם העבודה של שבבי LED. הדרך הישירה להגדיל את זרם העבודה היא להגדיל את גודל שבבי LED. עם זאת, בשל הגדלת זרם העבודה, פיזור החום הפך לבעיה מכרעת. השיפור בשיטת האריזה של שבבי LED יכול לפתור את בעיית פיזור החום.


זמן פרסום: 28-2-2023