近年、LED チップ技術の急速な進歩により、LED の商業用途は非常に成熟しました。LED 製品は、小型、低消費電力、長寿命、高輝度、環境保護、頑丈さと耐久性、および大幅な省エネ LED ランプにより「緑色光源」として知られています。超高輝度かつ高出力のLED光源を使用し、高効率の電源により、従来の白熱灯より80%以上の電力を節約でき、同じ電力で白熱灯の10倍の明るさを実現します。長寿命は50,000時間以上で、従来のタングステンフィラメントランプの50倍以上です。LEDは信頼性の高い高度なパッケージング技術である共晶溶接を採用しており、LEDの長寿命を完全に保証します。視感効率は80lm/W以上と高く、さまざまなLEDランプの色温度が選択可能で、演色性が高く、演色性が良好です。LEDライトストリング LED技術は日進月歩で発光効率も驚異的な進歩を遂げており、価格も下がり続けています。照明製品として、何千もの家庭や街路に浸透しています。
しかし、LED光源製品にも欠点がないわけではありません。すべての電気製品と同様に、LED ライトは使用中に熱を発生し、周囲温度と LED ライト自体の温度の上昇につながります。LED は、発光チップ面積が小さく、動作中にチップを流れる電流密度が大きい固体光源です。一方、単一の LED チップの出力は比較的小さく、出力光束も低くなります。したがって、実際に照明器具に適用する場合、ほとんどのランプは複数の LED 光源を組み合わせることで LED チップの密度を高める必要があります。また、LED光源の光電変換率は高くないため、電気エネルギーのうち光出力に変換されるのは15～35％程度で、残りは熱エネルギーに変換されます。したがって、多数の LED 光源が連携して動作すると、大量の熱エネルギーが発生します。この熱をできるだけ早く放散できないと、LED 光源のジャンクション温度が上昇し、チップから放出される光子が減少し、色温度の品質が低下し、チップの劣化が促進され、寿命が短くなります。デバイスの。したがって、LEDランプの熱解析と放熱構造の最適設計が非常に重要になります。
業界におけるLED製品の長年の開発経験に基づいて、非常に完全な設計理論システムが形成されています。照明製品の構造設計者としては、巨人の肩の上に立つのと同じことです。しかし、巨人の肩に乗って頂点に立つのはそう簡単なことではない。日常の設計においては、克服しなければならない問題が数多くあります。例えば、コストの観点からは、製品の放熱要件を満たしながらも、コストを最小限に抑える設計が必要です。現在、市場で最も一般的に使用されている方法は、熱放散のためにアルミニウム合金フィンを使用することです。このように、設計者はフィンとフィンの隙間距離やフィンの高さ、また製品の構造が空気の流れや発光面の向きに与える影響をどのように決定するのでしょうか。不均一な熱放散につながります。これらはデザイナーを悩ませる問題です。
LED ランプの設計プロセスでは、LED ジャンクション温度を下げ、LED の寿命を確保するための多くの方法があります。 ① 熱伝導を強化する (熱伝導には、熱伝導、対流熱交換、放射熱交換の 3 つの方法があります) 、②、低熱抵抗 LED チップを選択します。③、負荷下または過負荷では、LED の定格電力または電流を使用します (定格電力の 70% ～ 80% を使用することをお勧めします)。これにより、LED 接合を効果的に減らすことができます。温度。
次に、熱伝導を強化するには、次の方法を採用できます。 ①、優れた二次放熱メカニズム。②、LEDの設置面と二次放熱機構の間の熱抵抗を低減します。③、LEDと二次放熱機構間の接触を強化し、表面の熱伝導率を高めます。④、空気対流の原理を利用した構造設計。
したがって、現段階では、照明業界の製品設計者にとって、熱放散は克服できないギャップとなっています。現時点では、技術の革新的な進歩により、LED への放熱の影響は徐々に小さくなると考えています。また、LED のジャンクション温度を下げ、LED の寿命を確保し、応用方法を通じてコスト効率の高い製品を製造する方法を模索しています。。
投稿時間: 2020 年 10 月 22 日