گرمایش اتصال PN LED ابتدا توسط خود مواد نیمه هادی ویفر که مقاومت حرارتی خاصی دارد به سطح ویفر هدایت می شود. از منظر قطعه LED، بسته به ساختار بسته، مقاومت حرارتی در اندازه های مختلف بین ویفر و نگهدارنده نیز وجود دارد. مجموع این دو مقاومت حرارتی، مقاومت حرارتی Rj-a LED را تشکیل می دهد. از دیدگاه کاربر، پارامتر Rj-a یک LED خاص قابل تغییر نیست. این مشکلی است که شرکتهای بستهبندی LED باید آن را بررسی کنند، اما میتوان با انتخاب محصولات یا مدلهایی از تولیدکنندگان مختلف، مقدار Rj-a را کاهش داد.
در چراغ های LED، مسیر انتقال حرارت LED بسیار پیچیده است. راه اصلی LED-PCB-Heatsink-مایع است. بهعنوان طراح چراغها، کار واقعاً معنادار بهینهسازی مواد و ساختار اتلاف گرما برای کاهش اجزای LED تا حد امکان است. مقاومت حرارتی بین سیالات
به عنوان یک حامل برای نصب قطعات الکترونیکی، اجزای LED عمدتاً با لحیم کاری به برد مدار متصل می شوند. مقاومت حرارتی کلی برد مدار مبتنی بر فلز نسبتاً کوچک است. معمولاً از بسترهای مسی و زیرلایه های آلومینیومی استفاده می شود و بسترهای آلومینیومی قیمت نسبتاً پایینی دارند. به طور گسترده ای توسط صنعت پذیرفته شده است. مقاومت حرارتی زیرلایه آلومینیوم بسته به فرآیند تولید کنندگان مختلف متفاوت است. مقاومت حرارتی تقریبی 0 است.6-4.0 درجه سانتی گراد / وات، و تفاوت قیمت نسبتاً زیاد است. زیرلایه آلومینیومی به طور کلی دارای سه لایه فیزیکی، یک لایه سیم کشی، یک لایه عایق و یک لایه زیرلایه است. رسانایی الکتریکی مواد عایق الکتریکی عمومی نیز بسیار ضعیف است، بنابراین مقاومت حرارتی عمدتاً از لایه عایق ناشی می شود و مواد عایق مورد استفاده کاملاً متفاوت هستند. در میان آنها، محیط عایق مبتنی بر سرامیک کمترین مقاومت حرارتی را دارد. یک بستر آلومینیومی نسبتا ارزان معمولاً یک لایه عایق الیاف شیشه یا یک لایه عایق رزین است. مقاومت حرارتی نیز رابطه مثبتی با ضخامت لایه عایق دارد.
تحت شرایط هزینه و عملکرد، نوع بستر آلومینیومی و سطح زیرلایه آلومینیومی به طور معقولی انتخاب می شوند. در مقابل، طراحی صحیح شکل هیت سینک و بهترین اتصال بین هیت سینک و زیرلایه آلومینیومی، رمز موفقیت طراحی لامپ است. عامل واقعی در تعیین میزان اتلاف حرارت، سطح تماس سینک حرارتی با سیال و سرعت جریان سیال است. لامپ های LED عمومی به طور غیرفعال توسط همرفت طبیعی پراکنده می شوند و تابش حرارتی نیز یکی از روش های اصلی دفع گرما است.
بنابراین، میتوان دلایل شکست لامپهای LED در دفع گرما را تحلیل کرد:
1. منبع نور LED مقاومت حرارتی زیادی دارد و منبع نور از بین نمی رود. استفاده از خمیر حرارتی باعث می شود که حرکت دفع گرما با شکست مواجه شود.
2. بستر آلومینیومی به عنوان منبع نور اتصال PCB استفاده می شود. از آنجایی که زیرلایه آلومینیومی دارای مقاومت های حرارتی متعددی است، منبع حرارت منبع نور نمی تواند منتقل شود و استفاده از خمیر رسانای حرارتی ممکن است باعث از بین رفتن حرکت اتلاف حرارت شود.
3. فضایی برای بافر حرارتی سطح ساطع کننده نور وجود ندارد که باعث از بین رفتن گرمای منبع نور LED می شود و فروپاشی نور پیشرفته می شود. سه دلیل فوق از دلایل اصلی خرابی تجهیزات روشنایی ال ای دی در صنعت هستند و راه حل کامل تری وجود ندارد. برخی از شرکت های بزرگ از بستر سرامیکی برای از بین بردن بسته مهره های لامپ استفاده می کنند، اما به دلیل هزینه بالا نمی توان از آنها به طور گسترده استفاده کرد.
بنابراین، برخی از بهبودها پیشنهاد شده است:
1. زبر شدن سطح هیت سینک لامپ LED یکی از راه های بهبود موثر قابلیت اتلاف حرارت است.
زبری سطح به معنای عدم استفاده از سطح صاف است که با روش های فیزیکی و شیمیایی قابل دستیابی است. به طور کلی، این یک روش سند بلاست و اکسیداسیون است. رنگ آمیزی نیز یک روش شیمیایی است که می تواند همراه با اکسیداسیون تکمیل شود. هنگام طراحی ابزار سنگ زنی پروفیل، می توان برای افزایش سطح سطح، مقداری دنده به سطح اضافه کرد تا قابلیت اتلاف حرارت لامپ LED بهبود یابد.
2. یک راه متداول برای افزایش قابلیت تابش گرما، استفاده از درمان سطح سیاه رنگ است.
