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LED大功率灯珠热量怎么产生的原因

时间:2014-10-31 来源:http://www.kacled.com/ 点击数:

 大功率led灯珠是LED照明光源的主要组成部分,大功率灯珠因受到散热、光效等方面制约,前些年发展相当缓慢。今年来随着散热技术的发展,封装技术的改进,大功率led灯珠得到了较快速的发展,成为LED光源的主要光源之一。

 
大功率led灯珠主要生产白光(正白光、暖白光)、蓝光、绿光、红光、黄光、粉红光等全系列大功率led灯珠产品。在功率方面有1W、3w、5w到300W。
 
下面给出一个100W灯珠产品说明
产品功率:100W
产品尺寸:56×40×4.3mm
发光角度:100°
发光颜色:红、黄、蓝、绿、暖白、正白、冷白
应用领域:室内照明、建筑与景观照明、道路照明、便携式照明、背光显示
 
综合电流注入效率、辐射发光量子效率、芯片外部光取出效率等,最终大概只有30-40%的输入电能转化为光能,其余60-70%的能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。
 
而芯片温度的升高,则会增强非辐射复合,进一步消弱发光效率。因为,人们主观上认为大功率LED没有热量,事实上确有。大量的热,以至于在使用过程中发生问题。加上很多初次使用大功率LED的人,对热问题又不懂如何有效地解决,使得产品可靠性成为主要问题。那么,LED究竟有没有热量产生呢?能产生多少热量呢?LED产生的热量究竟有多大?
 
LED在正向电压下,电子从电源获得能量,在电场的驱动下,克服PN结的电场,由N区跃迁到P区,这些电子与P区的空穴发生复合。由于漂移到P区的自由电子具有高于P区价电子的能量,复合时电子回到低能量态,多余的能量以光子的形式放出。发出光子的波长与能量差Eg相关。可见,发光区主要在PN结附近,发光是由于电子与空穴复合释放能量的结果。一隻半导体二极体,电子在进入半导体区到离开半导体区的全部路程中,都会遇到电阻。简单地从原理上看,半导体二极体的物理结构简单地从原理上看,半导体二极体的物理结构源负极发出的电子和回到正极的电子数是相等的。普通的二极体,在发生电子-空穴对的复合是,由于能级差Eg的因素,释放的光子光谱不在可见光范围内。
 
LED的产热量与光效无关;不存在百分之几的电功率产生光,其余百分之几的电功率产生热的关係。透过对大功率LED热的产生、热阻、结温概念的理解和理论公式的推导及热阻测量,我们可以研究大功率LED的实际封装设计、评估和产品应用需要说明的是热量管理是在LED产品的发光效率不高的现阶段的关键问题,从根本上提高发光效率以减少热能的产生才是釜底抽薪之举,这需要芯片制造、LED封装及应用产品开发各环节技术的进步。