LEDチップの高出力モードと放熱モードの解析

のためにLEDライト- 同じ技術を使用した発光チップでは、単一 LED の出力が高くなるほど光効率は低くなりますが、使用するランプの数を減らすことができ、コストの節約につながります。単一の LED の電力が小さいほど、発光効率は高くなります。しかし、各ランプに必要なLEDの数が増加し、ランプ本体が大型化し、光学レンズの設計難易度が高くなり、配光カーブに悪影響を及ぼします。総合的な要因に基づいて、通常は単一定格動作電流 350mA、電力 1W の LED が使用されます。

同時に、パッケージング技術もLEDチップの光効率に影響を与える重要なパラメータです。LED 光源の熱抵抗パラメータは、パッケージング技術レベルを直接反映します。放熱技術が優れているほど、熱抵抗が低くなり、光の減衰が小さくなり、輝度が高くなり、ランプの寿命が長くなります。

現在の技術的成果に関する限り、LED光源の光束が数千ルーメン、さらには数万ルーメンの要件に達したい場合、単一のLEDチップではそれを達成することはできません。照明の明るさの要求を満たすために、複数の LED チップの光源を 1 つのランプに組み合わせて高輝度照明に対応します。高輝度の目標は、LEDの発光効率を向上させ、高発光効率のパッケージングを採用し、大規模なマルチチップによる大電流によって達成できます。

LEDチップの熱放散には主に熱伝導と熱対流の2つがあります。放熱構造は、LEDランプベースヒートシンクとラジエーターが含まれます。均熱プレートは超高熱流束の熱伝達を実現し、熱放散の問題を解決します。ハイパワーLED。均熱プレートは、内壁に微細構造を備えた真空キャビティです。熱が熱源から蒸発領域に伝達されると、キャビティ内の作動媒体が低真空環境で液相ガス化現象を引き起こします。このとき、媒体は熱を吸収して体積が急速に膨張し、すぐに気相媒体がキャビティ全体を満たします。気相媒体が比較的冷たい領域に接触すると、凝縮が起こり、蒸発中に蓄積された熱が放出され、凝縮した液体媒体は微細構造から蒸発熱源に戻ります。

LEDチップの高出力化方法としては、チップの大型化、発光効率の向上、光効率の高いパッケージング、大電流化などが一般的です。電流の発光量も比例して増加しますが、発熱量も増加します。高熱伝導率のセラミックや金属樹脂のパッケージ構造を採用することで放熱問題を解決し、本来の電気的、光学的、熱的特性を強化します。LED ランプの出力を向上させるために、LED チップの動作電流を増やすことができます。動作電流を増やす直接的な方法は、LED チップのサイズを大きくすることです。しかし、動作電流の増加により、放熱が重要な問題となっています。LEDチップのパッケージング方法を改善することで、放熱の問題を解決できます。


投稿日時: 2023 年 2 月 28 日