LED发光器件的介绍
与传统光源一样,半导体发光二极管(LED)在电能转化为光能的工作期间会产生热量,其多少取决于整体的发光效率。在外加电能量的作用下,电子和空穴的辐射复合发生电致发光,在PN结附近辐射出来的光还需经过芯片本身的半导体介质和封装介质才能抵达外界(空气)。综合电流注入效率、辐射发光量子效率、芯片外部光取出效率等,最终大概只有30-40%的输入电能转化为光能,其余60-70%的能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。
LED散热结构对散热的影响
影响LED灯具散热的结构器件有蓝宝石(Sapphire)衬底材料、LED芯片(chip)和散热器等。蓝宝石衬底材料极低的热导率导致器件热阻增加,产生严重的自加热效应,对器件的性能和可靠性产生毁灭性的影响;热量集中在尺寸很小的芯片内,芯片温度升高,引起热应力的非均匀分布、芯片发光效率和萤光粉激射效率下降,当温度超过一定值时,器件失效率呈指数规律增加。统计资料表明,元件温度每上升2℃,可靠性下降10%。当多个LED密集排列组成白光照明系统时,热量的耗散问题更严重。解决热量管理问题已成为高亮度LED应用的先决条件。
减少热量耗散,提高功率LED的亮度最直接的方法是增大输入功率,而为了防止有源层的饱和必须相应地增大p-n结的尺寸,增大输入功率必然使结温升高,进而使量子效率降低。单管功率的提高取决于器件将热量从p-n结导出的能力,在保持现有芯片材料、结构、封装工艺、芯片上电流密度不变及等同的散热条件下,单独增加芯片的尺寸,又会导致结区温度将不断上升。
常见的散热器散热方式
新型散热涂料—火火烈鸟石墨烯涂料
火火烈鸟石墨烯涂料,采用无机耐高温粘接剂作为成膜物,使用高温熔接方式成膜,在高温环境不会分解、老化、燃烧,具有导热系数高、红外发射率高、涂层强度好、耐候耐腐蚀的优点。可以应用于家电、暖通、工业设备的散热部件,如空调散热器、家电散热器、采暖系统散热器、LED灯具散热器、热交换设备散热器等,可以涵盖碳钢、不锈钢、铝材、铜等基材,大大扩展了石墨烯在散热领域的应用范围。有兴趣了解石墨烯涂料的客户可以咨询安米工程师详细了解!