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眾所周知,LED(Light Emitting Diode),發(fā)光二極管,是一種固態(tài)的半導(dǎo)體 器件,它可以直接把電能轉(zhuǎn)化為光能。LED的心臟是一個(gè)半導(dǎo)體的晶片,晶片的一端附著在一個(gè)支架上,是負(fù)極,另一端連接電源的正極,整個(gè)晶片被環(huán)氧樹(shù)脂封裝起來(lái)。
半導(dǎo)體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導(dǎo)體,在它里面空穴占主導(dǎo)地位,另一端是N型半導(dǎo)體,在這邊主要是電子。但這兩種半導(dǎo)體連接起來(lái)的時(shí)候,它們之間就形成一個(gè)“P-N結(jié)”。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線作用于這個(gè)晶片的時(shí)候,電子就會(huì)被推向P區(qū),在P區(qū)里電子跟空穴復(fù)合,然后就會(huì)以光子的形式發(fā)出能量,這就是LED發(fā)光的原理。而光的波長(zhǎng)決定光的顏色,是由形成P-N結(jié)材料決定的。
LED把電能轉(zhuǎn)化為光能的過(guò)程中,電流流過(guò)LED元器件時(shí),PN結(jié)的溫度會(huì)上升,形成所謂的發(fā)光發(fā)熱,即電流越高,溫度越高,光的亮度就越高,看到這里很多人可能會(huì)說(shuō),既然如此,那為什么還要去控制LED的溫度呢?
要了解此問(wèn)題,我們先來(lái)看看過(guò)高的溫度會(huì)對(duì)LED跟LED燈具造成怎樣的影響。
溫度對(duì)LED的影響
①LED主要由支架、銀膠、晶片、金線(銅線)、環(huán)氧樹(shù)脂所組成的,其中除了支架和環(huán)氧樹(shù)脂外,其余三種物料出現(xiàn)損害都能直接導(dǎo)致LED停止工作,而過(guò)高的溫度,正好就是以上三種物料的克星,在高溫的環(huán)境下LED的光衰會(huì)增大,減少LED的使用壽命,更有過(guò)者甚至能在一瞬間把金線(銅線)燒毀導(dǎo)致LED直接損壞。
②單體的LED并不能直接滿足使用需求,常常伴隨者LED一同出現(xiàn)的還有LED電源(驅(qū)動(dòng)),電源本身就是一個(gè)發(fā)熱體,它有著自身的耐溫要求,如若溫度太高,會(huì)造成電源的失能甚至損害,從而導(dǎo)致LED燈具無(wú)法正常工作。
所以,解決LED跟LED燈具的溫度問(wèn)題是刻不容緩的,也就是散熱。
散熱原理
傳統(tǒng)意義上的散熱就是所謂的傳遞熱量,而傳遞熱量的原理有以下三點(diǎn):
1 傳導(dǎo)
眾所皆知,熱是能通過(guò)介質(zhì)傳導(dǎo)的,它能從溫度過(guò)高的位置傳遞到溫度過(guò)低的位置,既然如此,那么材料的傳導(dǎo)率、散熱體結(jié)構(gòu)造成的熱阻以及形狀大小都有可能對(duì)熱傳導(dǎo)進(jìn)行干擾。
2 輻射
高中物理老師告訴我們,熱是往上走的,其實(shí)這就是所謂的輻射,它很極限與周圍的環(huán)境以及輻射體本身的材料。
3 對(duì)流
買樓房的人應(yīng)該聽(tīng)過(guò)一字樓這個(gè)概念,銷售一般會(huì)說(shuō)這樣的樓房是很涼快的,確實(shí)如此,所謂的對(duì)流就是通過(guò)氣體或液體的流動(dòng)來(lái)散熱,它的散熱速度一般取決于流動(dòng)的速度,如若想在燈體上實(shí)現(xiàn)是很難的(考慮防水,安規(guī)等因數(shù))。
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