Αρχικά, πρέπει να κατανοήσουμε την αρχή λειτουργίας των φώτων LED. Το LED, επίσης γνωστό ως δίοδος εκπομπής φωτός, είναι μια συσκευή ημιαγωγών. Όταν το ρεύμα περνά μέσα από τσιπ LED, τα ηλεκτρόνια και οι οπές συνδυάζονται και απελευθερώνουν ενέργεια, παράγοντας ορατό φως. Σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς λαμπτήρες πυρακτώσεως, τα LED παράγουν φως μέσω αυτής της ηλεκτρονικής διαδικασίας, μειώνοντας τη διαδικασία μετατροπής της ενέργειας σε θερμότητα. Επομένως, θεωρητικά, τα LED θα πρέπει να είναι πιο ψυχρά από τις παραδοσιακές πηγές φωτός.
Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει στην πραγματικότητα. Αν και η διαδικασία εκπομπής των φώτων LED μειώνει την παραγωγή θερμότητας, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένοι παράγοντες που προκαλούν τα φώτα LED να παράγουν θερμότητα. Ένας από τους κύριους λόγους είναι ότι η απόδοση των τσιπ LED δεν είναι τέλεια και θα εξακολουθεί να υπάρχει ένα μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια. Επιπλέον, τα φώτα LED εγκαθίστανται συνήθως σε λαμπτήρες με δομές απαγωγής θερμότητας, οι οποίες επηρεάζονται επίσης από τη θερμοκρασία, επηρεάζοντας έτσι την επίδραση απαγωγής θερμότητας των φώτων LED.
Το πρόβλημα θέρμανσης των φώτων LED περιλαμβάνει κυρίως τις ακόλουθες πτυχές:
Χαμηλή απόδοση των τσιπ LED: Αν και η απόδοση φωτοηλεκτρικής μετατροπής των LED είναι σχετικά υψηλή, σε πρακτικές εφαρμογές, εξακολουθεί να υπάρχει ένα μέρος της ηλεκτρικής ενέργειας που μετατρέπεται σε θερμότητα. Αυτό το μέρος της θερμότητας πρέπει να διαχέεται αποτελεσματικά μέσω της δομής απαγωγής θερμότητας, διαφορετικά θα προκαλέσει τη θέρμανση των φωτιστικών LED.
Σχεδιασμός δομής λαμπτήρων: Τα φώτα LED σχεδιάζονται συνήθως με μια δομή απαγωγής θερμότητας, συμπεριλαμβανομένων των πτερυγίων απαγωγής θερμότητας, των βάσεων απαγωγής θερμότητας κ.λπ., για τη μετάδοση της θερμότητας που παράγεται από το LED στο εξωτερικό περιβάλλον. Ωστόσο, εάν αυτές οι δομές απαγωγής θερμότητας δεν έχουν σχεδιαστεί σωστά ή περιορίζονται από το εξωτερικό περιβάλλον, μπορεί να επηρεάσουν την επίδραση απαγωγής θερμότητας του LED και να προκαλέσουν υπερθέρμανση του λαμπτήρα.
Θερμοκρασία περιβάλλοντος: Το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας του LED είναι περιορισμένο. Εάν η θερμοκρασία περιβάλλοντος είναι πολύ υψηλή, θα επηρεάσει την επίδραση απαγωγής θερμότητας του LED, καθιστώντας το πιο επιρρεπές στη θέρμανση. Επομένως, όταν χρησιμοποιείτε φώτα LED σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, πρέπει να δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στα μέτρα απαγωγής θερμότητας.
Power drive: Το power drive είναι ένα βασικό στοιχείο του φωτισμού LED και η απόδοση διαφορετικών τύπων ηλεκτροκινητήρων ποικίλλει. Μια αναποτελεσματική παροχή ρεύματος θα έχει ως αποτέλεσμα τη μετατροπή περισσότερης ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμική ενέργεια, αυξάνοντας την απόδοση θερμότητας των φώτων LED.
Εφόσον τα LED παράγουν θερμότητα, τι αντίκτυπο θα έχει αυτή η θερμότητα στην απόδοση και τη διάρκεια ζωής των LED;
Πρώτον, η θέρμανση των φώτων LED μπορεί να επηρεάσει τη φωτεινή τους απόδοση. Η υψηλή θερμοκρασία μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της απόδοσης των τσιπ LED, αποδυναμώνοντας τη φωτεινή τους επίδραση. Επομένως, ένας καλός σχεδιασμός απαγωγής θερμότητας είναι το κλειδί για να διασφαλιστεί ότι τα LED αξιοποιούν πλήρως τα πλεονεκτήματά τους.
Δεύτερον, οι παρατεταμένες υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να μειώσουν τη διάρκεια ζωής των LED. Η διάρκεια ζωής των LED συνήθως σχετίζεται με τη θερμοκρασία λειτουργίας και οι υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες μπορούν να επιταχύνουν τη διαδικασία γήρανσης των LED και να μειώσουν τη διάρκεια ζωής τους. Επομένως, όταν σχεδιάζετε και χρησιμοποιείτε φώτα LED, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη το φαινόμενο απαγωγής θερμότητας για να παρατείνετε τη διάρκεια ζωής του LED.
Για την επίλυση του προβλήματος της θέρμανσης φωτός LED, μπορούν να υιοθετηθούν οι ακόλουθες μέθοδοι:
Βελτιώστε τον σχεδιασμό απαγωγής θερμότητας: Σχεδιάστε μια πιο αποτελεσματική δομή απαγωγής θερμότητας, αυξήστε την επιφάνεια των πτερυγίων απαγωγής θερμότητας, βελτιώστε την απόδοση απαγωγής θερμότητας και διασφαλίστε ότι τα LED μπορούν να μεταδώσουν έγκαιρα τη θερμότητα στο εξωτερικό περιβάλλον.
Βελτιστοποιήστε τη σχεδίαση του τροφοδοτικού: Επιλέξτε ένα αποδοτικό τροφοδοτικό οδηγού LED για να μειώσετε την απώλεια της μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε θερμική ενέργεια και να μειώσετε την παραγωγή θερμότητας των LED.
Έλεγχος της θερμοκρασίας περιβάλλοντος: Όταν χρησιμοποιείτε LED σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, μπορούν να ληφθούν μέτρα για τη μείωση της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος περιβάλλοντος, όπως η αύξηση των εγκαταστάσεων εξαερισμού και η μείωση της θερμοκρασίας του δωματίου.
Τακτοποιήστε εύλογα τις ώρες εργασίας των LED: Αποφύγετε την παρατεταμένη και υψηλής έντασης χρήση των φώτων LED, παρέχετε συγκεκριμένο χρόνο ανάπαυσης για τα LED και συμβάλλετε στη μείωση της θερμοκρασίας και στην παράταση της διάρκειας ζωής.
Αν και τα φώτα LED μειώνουν την παραγωγή θερμότητας κατά τη διαδικασία εκπομπής, εξακολουθεί να υπάρχει κάποιο φαινόμενο θέρμανσης. Αυτό σχετίζεται κυρίως με παράγοντες όπως η απόδοση τσιπ LED, ο σχεδιασμός της δομής της λάμπας, η θερμοκρασία περιβάλλοντος και η μετάδοση ισχύος. Μέσω εύλογων μέτρων σχεδιασμού και χρήσης απαγωγής θερμότητας, η παραγωγή θερμότητας των LED μπορεί να μειωθεί αποτελεσματικά και η φωτεινή απόδοση και η διάρκεια ζωής μπορούν να βελτιωθούν.
