Пустая корзина.
В данной статье Теплоотвод у светодиодов разберем основные моменты для долгой работы светодиода.
Создатели светодиодов прилагают значительные усилия для создания оптимальной конструкции теплоотвода. От этого устройства зависят основные параметры светодиода, в том числе и срок его службы. Но многие источники информации утверждают, что светодиоды не выделяют тепло. В таком случае, возникает вопрос о том, зачем теплоотвод вообще нужен?
В самом деле, в конструкции светодиодов отсутствует нить накала, которая излучает не только свет, но и тепловую энергию, разогревая воздух и близкорасположенные предметы.
Благодаря этому, становится возможным использование светодиодов в случаях, когда повышение температуры недопустимо.
Например при устройстве декоративного освещения цветов, продуктов питания, парфюмерии или экспонатов в музее, нагрев для которых опасен.
Однако, процесс полупроводникового n-p-n перехода, все же, сопровождается выделением тепла, что становится особенно заметным при установке светодиодов в герметичный корпус. Если не решить проблему отвода тепла, то произойдет перегрев полупроводникового перехода, что приведет к изменению рабочих характеристик светодиода и возможному выходу его из строя. Чтобы этого избежать, необходимо обеспечить отвод тепловой энергии.
Теплоотвод у светодиодов – как это выполняется на практике?
Чаще всего проблему отвода лишнего тепла пытаются решить путем его передачи на подложку или печатную плату. Кроме того, от избыточного тепла можно избавиться с помощью радиатора, прикрепленного к наиболее нагревающемуся компоненту: радиатор значительно увеличивает площадь теплообмена, что способствует передаче тепла во внешнюю среду посредством конвекции. Такие способы охлаждения достаточно эффективны и сравнительно дешевы, но в конечном итоге количество отведенной тепловой энергии напрямую зависит от процессов, происходящих в области непосредственного контакта смежных поверхностей.
Об уровнях теплопередачи в светодиодных устройствах
Возьмем, к примеру, обычный светодиодный светильник. Рассмотрим первый уровень, при котором тепловая энергия передается на основание или печатную плату. При этом площадь, через которую передается тепловая энергия, чрезвычайно мала, а количество этой энергии достаточно велико. Из этого следует, что для повышения эффективности теплопередачи в области непосредственного контакта смежных поверхностей необходимо использовать материалы с большей тепловой проводимостью. Также важно, чтобы этот контакт был более качественным, для чего припаивают основание светодиодов к печатной плате, но это не всегда возможно технологически. Заменить пайку можно с помощью специальных термопаст или теплопроводных клеев.
Второй уровень представляет собой передачу тепловой энергии от платы со светодиодами к радиатору. В данном случае площадь, по которой осуществляется теплопередача, значительно увеличивается, а удельный тепловой поток уменьшается. Чтобы обеспечить эффективную теплопередачу на этом уровне допускается использование материалов, теплопроводность которых не превышает 2 Вт/м*К. В таком случае теплопроводным материалом могут являться специальные клеи, пасты, компаунды и подложки.
Вывод
Как уже говорилось, специалисты отмечают особую важность обеспечения необходимого уровня теплоотвода: сегодня это одна из важнейших задач, которую еще предстоит решить и на уровне разработки, и на производственном уровне. Вполне вероятно, что наилучших результатов в области создания светодиодной техники достигнут те, кто найдет оптимальный способ решения этой проблемы и тем самым повысят конкурентоспособность данной техники, повысят ее надежность при оптимальной себестоимости.
