LED的發(fā)熱原因
隨著近些年來LED技術(shù)作為新一代照明技術(shù)受到了廣泛關(guān)注,LED功率加大,散熱問題也就越來越被人重視。經(jīng)研究人員長期觀察發(fā)現(xiàn),這是因為LED的光衰或其壽命是直接和其結(jié)溫有關(guān),散熱不好結(jié)溫就高,壽命就短。
與以往使用的白熾燈和熒光燈不同,它們的能量損失雖大,但是大部分能量都是通過紅外線直接放射出去,光源的發(fā)熱少;而LED,除了作為可視光消耗的能量,其它能量都轉(zhuǎn)換成了熱。又由于電子產(chǎn)品逐漸向高密度,高集成度發(fā)展,Led產(chǎn)品也不例外,所以解決Led散熱問題成為當(dāng)今提高Led性能,發(fā)展Led產(chǎn)業(yè)的主要問題。
LED發(fā)熱的原因:
LED發(fā)熱的原因是因為所加入的電能并沒有全部轉(zhuǎn)化為光能,而是一部分轉(zhuǎn)化成為熱能。LED的光效只有100lm/W,其電光轉(zhuǎn)換效率大約只有20~30%左右。也就是說大約70%的電能都變成了熱能。
具體來說,LED結(jié)溫的產(chǎn)生是由于兩個因素所引起的:
1.內(nèi)部量子效率不高,也就是在電子和空穴復(fù)合時,并不能100%都產(chǎn)生光子,通常稱為由“電流泄漏”而使PN區(qū)載流子的復(fù)合率降低。泄漏電流乘以電壓就是這部分的功率,也就是轉(zhuǎn)化為熱能,但這部分不占主要成分,因為內(nèi)部光子效率已經(jīng)接近90%。
2.內(nèi)部產(chǎn)生的光子無法全部射出到芯片外部而最后轉(zhuǎn)化為熱量,這部分是主要的,因為這種稱為外部量子效率只有30%左右,大部分都轉(zhuǎn)化為熱量了。
就如前文所說雖然白熾燈的光效很低,只有15lm/W左右,但是它幾乎將所有的電能都轉(zhuǎn)化為光能而輻射出去,因為大部分的輻射能是紅外線,所以光效很低,但是卻免除了散熱的問題。
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