Al final, solo alrededor del 30-40% de la energía eléctrica de entrada se convierte en energía luminosa, y el 60-70% restante de la energía se genera principalmente por la vibración de la red de recombinación no radiativa. formar energía calorífica. Entonces, ¿la farola LED genera calor? ¿Cuánto calor puede generar? ¿Cuánto calor genera el LED?


A medida que aumenta la temperatura del chip, se mejora la recombinación no radiante, lo que debilita aún más la eficiencia luminosa. Tanto calor que se producen problemas durante el uso. Además, muchas personas que usan LED de alta potencia por primera vez no saben cómo resolver de manera efectiva el problema térmico, lo que hace que la confiabilidad del producto sea un problema importante.


Bajo el voltaje directo del LED, los electrones obtienen energía de la fuente de alimentación y, bajo la conducción del campo eléctrico, superan el campo eléctrico de la unión PN y hacen la transición de la región N a la región P, y estos electrones se recombinan. con los agujeros en la región P. Dado que los electrones libres que se desplazan hacia la región P tienen mayor energía que los electrones de valencia en la región P, los electrones vuelven a un estado de baja energía durante la recombinación y el exceso de energía se libera en forma de fotones. La longitud de onda de los fotones emitidos está relacionada con la diferencia de energía. Puede verse que la región emisora ​​de luz está principalmente cerca de la unión PN, y la emisión de luz se debe a la recombinación de electrones y huecos para liberar energía. En un diodo semiconductor, los electrones encuentran resistencia desde que entran en la región del semiconductor hasta que salen de la región del semiconductor. En principio, la estructura física de los diodos semiconductores En principio, el número de electrones emitidos por el electrodo negativo de la fuente y el número de electrones devueltos al electrodo positivo son iguales a la estructura física del diodo semiconductor. Para los diodos ordinarios, cuando ocurre la recombinación del par electrón-hueco, el espectro de fotones liberados no está en el rango de luz visible debido al factor de la diferencia de nivel de energía, por ejemplo.





En el camino dentro del diodo, los electrones consumirán energía debido a la existencia de resistencia. La potencia disipada sigue las leyes fundamentales de la electrónica:

P=I2R=I2(RN RP) IVTH

En la fórmula: RN es la resistencia global de la región N

VTH es el voltaje de encendido de la unión PN

RP es la resistencia a granel de la región P

El calor generado por la potencia consumida es:

Q=Pto

En la fórmula: t es el tiempo en que el diodo está energizado.

Esencialmente, el LED sigue siendo un diodo semiconductor. Por lo tanto, cuando el LED funciona en la dirección de avance, su proceso de trabajo se ajusta a la descripción anterior. La potencia eléctrica que consume es:

PLED=ULED×ILED

Donde: ULED es el voltaje directo a través de la fuente de luz LED:

ILED es la corriente que fluye a través del LED

Esta energía eléctrica consumida se convierte en calor y se libera:

Q=PLED×t

En la fórmula: t es el tiempo de encendido


De hecho, la energía liberada por los electrones cuando se recombinan con huecos en la región P no la proporciona directamente la fuente de energía externa, sino que debido a que el electrón está en la región N y no hay campo eléctrico externo, su nivel de energía es mayor que la de la región P. El nivel de energía del electrón de valencia es más alto que Eg. Cuando llega a la región P, se recombina con el hueco y se convierte en el electrón de valencia de la región P, liberará tanta energía. El tamaño de Eg está determinado por el propio material y no tiene nada que ver con el campo eléctrico externo. El efecto de la fuente de energía externa sobre el electrón es empujarlo para que se mueva de manera direccional y supere el efecto de la unión PN.


La producción de calor de las farolas LED no tiene nada que ver con la eficiencia lumínica; no hay relación entre un pequeño porcentaje de la energía eléctrica para generar luz y el restante pequeño porcentaje de la energía eléctrica para generar calor. A través de la comprensión de los conceptos de generación de calor LED de alta potencia, resistencia térmica y temperatura de unión, la derivación de fórmulas teóricas y la medición de resistencia térmica, podemos estudiar el diseño de empaque real, la evaluación y la aplicación del producto de LED de alta potencia. Cabe señalar que la gestión del calor es un tema clave en la etapa actual cuando la eficiencia luminosa de los productos LED no es alta. Fundamentalmente, mejorar la eficiencia luminosa para reducir la generación de energía térmica es el resultado final. Esto requiere la fabricación de chips, el empaque de LED y el desarrollo de productos de aplicación. Progreso tecnológico en todos los aspectos.