LED热量避免与下降:
与传统光源相同,半导体发光二极管(LED)在作业期间也会发生热量,其多少取决于全体的发光功率。在外加电能量效果下,电子和空穴的辐射复合发生电致发光,在P-N结邻近辐射出来的光还需经过芯片(chip)自身的半导体介质和封装介质才干抵达外界(空气)。归纳电流注入功率、辐射发光量子功率、芯片外部光取出功率等,终究大约只要30-40%的输入电能转化为光能,其鹞60-70%的能量首要以非辐射复合发生的点阵振荡的方式转化热能。
而芯片温度的升高,则会增强非辐射复合,进一步消弱发光功率。因为,人们片面上以为大功率 LED 没有热量,事实上确有。许多的热,以至于在运用进程中发生问题。加上许多初度运用大功率LED 的人,对热问题又不明白怎么有效地处理,使得产品牢靠性成为首要问题。那么, LED 终究有没有热量发生呢?能发生多少热量呢?LED 发生的热量终究有多大?
LED 在正向电压下,电子从电源取得能量,在电场的驱动下,战胜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。因为漂移到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,多鹞的能量以光子的方式放出。宣布光子的波长与能量差 Eg 相关。可见,发光区首要在PN 结邻近,发光是因为电子与空穴复合开释能量的成果。一脞半导体二极体,电子在进入半导体区到脱离半导体区的悉数旅程中,都会遇到电阻。简略地从原理上看,半导体二极体的物理结构简略地从原理上看,半导体二极体的物理结构源负极宣布的电子和回到正极的电子数是持平的。一般的二极体,在发生电子-空穴对的复合是,因为能级差Eg的要素,开释的光子光谱不在可见光范围内。
电子在二极体内部的路途中,都会因电阻的存在而耗费功率。所耗费的功率契合电子学的基本定律:
P =I2 R =I2(RN ++RP )+IVTH
式中:RN 是N 区体电阻,RP 是P 区体电阻。
耗费的功率发生的热量为:
Q = Pt
式中:t 为二极体通电的时刻。
本质上,LED 依然是一个半导体二极体。因而,LED 在正向作业时,它的作业进程契合上面的描绘。它所它所耗费的电功率为:
P LED = U LED &TImes; I LED
式中:U LED 是LED 光源两头的正向电压
I LED 是流过LED 的电流。
这些耗费的电功率转化为热量放出:
Q=P LED &TImes; t
式中:t 为通电时刻
实践上,电子在P 区与空穴复合时开释的能量,并不是由外电源直接供给的,而是因为该电子在N 区时,在没有外电场时,它的能级就比P 区的价电子能级高出Eg。当它抵达P 区后,与空穴复合而成为P 区的价电子时,它就会开释出这?N多的能量。Eg 的巨细是由资料自身决议的,与外电场无关。外电源对电子的效果仅仅推进它做定向移动,并战胜PN 结的效果。
LED 的产热量与光效无关。不存在百分之几的电功率发生光,其鹞百分之几的电功率发生热的联系。透过对大功率LED热的发生、热阻、结温概念的了解和理论公式的推导及热阻丈量,咱们能够研讨大功率LED的实践封装规划、评价和产品使用。需求阐明的是热量办理是在LED产品的发光功率不高的现阶段的要害问题,从根本上前进发光功率以削减热能的发生才是釜底抽薪之举,这需求芯片制作、LED封装及使用产品开发各环节技能的前进。
LED的IC驱动要怎样挑选?
跟着技能的开展, LED的功率在不断前进,但是本钱却在不断下降,选用低本钱、高牢靠性的驱动电路才是确保超高亮度LED具有耐久亮度的要害。根据高亮度LED大功率恒流驱动的特色,许多公司都推出了高亮度LED的专用驱动操控芯片,这些出产LED驱动IC的厂商包含Melexis、lnfinton(英飞凌
跟着技能的开展, LED的功率在不断前进,但是本钱却在不断下降,选用低本钱、高牢靠性的驱动电路才是确保超高亮度LED具有耐久亮度的要害。根据高亮度LED大功率恒流驱动的特色,许多公司都推出了高亮度LED的专用驱动操控芯片,这些出产LED驱动%&&&&&%的厂商包含Melexis、lnfinton(英飞凌)、Lienear Technology(凌力尔特)、Supenex Inc、Analog Devices(ADI)、通嘉科技(Leadtrend)、安茂微电子(AME),华润矽威等等。
与传统的照明灯比较,超高亮LED具有寿数长、牢靠经用、维护费用极为低的特色。现在的LED高功率现在现已能够到达201m/w以上。因为LED呼应速度快(ns级),在轿车上装置高位LED刹车灯,能够削减轿车追尾事端的发生。尽管超高亮LED具有许多长处,但现在仍存在LED功率一般在5W以下,还没有呈现, 更大功率的LED还很难成为照明的首选产品。一起还要考虑高功率LED需求考虑散热问题,结温过高会直接影响LED的寿数,而且会增大LED的光衰,情况严重的会将LED烧坏。除了以上的问题,尽管LED现在已被大多数人看好,但其昂扬的价格难以被顾客承受。而且光有一颗好体质的超高亮LED并不能处理一切问题,挑选恰当的驱动芯片也有利于超高亮LED的遍及与推行。
LED业界有人发现,选用恒压源驱动不能确保LED亮度的一致性,而且影响LED的牢靠性、寿数和光衰。因而,超高亮LED一般选用恒流源驱动。恒流电源可消除正向电压改变所导致的电流改变。因而可发生稳定的LED亮度,不管正向电流怎么改变。发生恒流电源很简单。只需求调整经过电流检测电阻器的电压,而不必调整电源的输出电压。以当时首要大功率IED驱动操控芯片功用比较,在使用大功率IED驱动操控芯片时,能够根据不同的使用场合进行挑选:
1、当需求较高功率时可挑选功率器材没有整合在芯片内的操控器,这样就能够依照实践的功率需求独自挑选功率器材。
2、当需求较高的改换功率时,如便携式设备等,可挑选开关电源类的驱动电路。
3、当使用在牢靠性高的设备中,可挑选具有温度保护、毛病报警等操控功用全面的芯片。