Miks LEDid töötamisel kuumaks muutuvad?
Seal on kolm peamist seeria suure võimsusega LEDs. Esimene tüüp on kõige sagedamini kasutatavad suure võimsusega lambihelmed, mis imiteerivad luumeneid, kuid selliste lambihelmete kõige ebamugavam osa on see, et neid saab kleepida ainult käsitsi ja neid ei saa paigaldada paigutusmasinale. See ei saa läbida reflow ahju, nii et seda saab joota ainult käsitsi või küttelaual. Teine on Cree SMD seeria. Lambihelmed on väikesed ja SMD on väga mugav. Kuid selle väikese suuruse tõttu peab kiibi soojuse tootmine olema väike. Kiibi nõuded on kõrged.
Peamiselt teeb Cree (või kasutab Cree kiipe) ja hind on suhteliselt kõrge. Kolmas on Samsungi 5630 (5730), mis on suure võimsusega ja väikese võimsuse vahel, üldiselt saab kasutada ainult 0,5W , see on mugavam plaastri jaoks, kuid objektiivi ei ole mugav kasutada, nii palju läbipaistmatu kattega lampe kasutab seda ja teine on integreeritud lambihelmed, mis sõltuvad kiipide arvust ja suurusest.
Suure võimsusega LED
Suure võimsusega LED tööpalaviku põhjused:
LED-i edasipinge all saavad elektronid energiat elektriallikast. Elektriväljast ajendatuna ületavad nad PN-ristmiku elektrivälja ja ülemineku N-piirkonnast P-piirkonda. Need elektronid rekombinstueerusid P-piirkonna aukudega. Kuna P-piirkonda triivivad vabad elektronid on kõrgema energiaga kui P-piirkonna valentselektronitel, naasevad elektronid rekombinatsiooni ajal madala energiatarbega olekusse ja liigne energia vabaneb footonite kujul.
Teel dioodi sisse tarbivad elektronid takistuse tõttu energiat. Tarbitud võimsus vastab elektroonika alusseadustele: P = I2 R = I2 (RN ++RP ) + IVTH, kus: RN on N-piirkonna VTH puistetakistus on PN-ristmiku RP sisselülituspinge on P-piirkonna lahtise takistuse tarbitud energia tekitatud soojus: Q = Pt kus: t on aeg, mil diood on pingestatud.
Sisuliselt on LED endiselt pooljuhtdioodi. Seega, kui LED töötab ettepoole, vastab selle tööprotsess ülaltoodud kirjeldusele. Elektrienergia, mida see tarbib, on: P LED = U LED × I LED Valemis: U LED on LED-valgusallika edasi-tagasi pinge I LED on LED-i kaudu voolav vool ja tarbitud elektrienergia muundatakse soojuseks ja vabastatakse: Q = P LED × t kus: t on sissevoolu aeg.
Tegelikult ei anna elektronide poolt P-piirkonna aukudega rekombineeritud energia otseselt välise toiteallika poolt, vaid seetõttu, et N-piirkonna elektronidel on välise elektrivälja puudumisel kõrgem energiatase kui P-piirkonnas. Valentselektronenergia tase on kõrgem kui Eg. Kui see jõuab P-piirkonda ja rekombiniseerub auguga, et saada P-piirkonna valentselektroniks, vabastab see nii palju energiat. Eg suuruse määrab materjal ise ja sellel pole midagi pistmist välise elektriväljaga. Välise toiteallika mõju elektronile on ainult suruda seda liikuma suunas ja ületada PN-ristmiku mõju.
