Технический анализ: явление затухания света, вызванное высокой температурой светодиодных фар 

Светодиодные фары популярны из-за их длительного срока службы, энергосбережения, защиты окружающей среды, отсутствия излучения и быстрого реагирования. Однако эффективность преобразования мощных светодиодов обычно низкая, только 10%6-25% электрической энергии преобразуется в световую энергию, а остальная часть преобразуется в тепловую энергию. Хотя традиционные галогенные лампы выделяют больше тепла, их яркость не зависит от тепла, в то время как световой поток светодиодов зависит от температуры PN-перехода, что приводит к снижению световой эффективности и срока службы, явлению, называемому затуханием света.

Проблема затухания света светодиодных фар — это сложное явление, которое затрагивает несколько областей, таких как материаловедение, термодинамика и электронная инженерия. Нам необходимо понять принцип работы светодиодных фар. Светодиод — это полупроводниковое устройство, которое генерирует свет путем рекомбинации электронов и дырок. В этом процессе часть электрической энергии преобразуется в световую энергию, а другая часть — в тепловую энергию. Если это тепло не может быть эффективно рассеяно, это приведет к повышению температуры светодиодного чипа, что повлияет на его производительность. Затухание света светодиодных фар в основном вызвано высокой температурой, которая может ускорить процесс старения полупроводниковых материалов, тем самым снижая их световую эффективность. Чтобы решить эту проблему, исследователи и инженеры TUFFPLUS провели множество экспериментов и исследований, чтобы найти лучшее решение для рассеивания тепла. Решения проблемы затухания света, вызванного высокой температурой, включают оптимизацию конструкции тепловых каналов и использование материалов с лучшей теплопроводностью.

Чтобы решить эту проблему, исследователи разработали различные технологии рассеивания тепла. Один из методов заключается в использовании эффективных материалов для рассеивания тепла, таких как керамические подложки и двухсторонние медные подложки. Эти материалы обладают высокой теплопроводностью и могут быстро отводить тепло от светодиодного чипа. Другой метод заключается в разработке эффективных структур рассеивания тепла, таких как тепловые каналы и радиаторы. Эти структуры могут увеличить площадь теплопроводности и повысить эффективность рассеивания тепла. Какой субстрат больше подходит для автомобильных светодиодных фар? Мы можем проанализировать это по их соответствующим характеристикам и преимуществам.

1. Керамическая подложка

Керамические подложки обладают преимуществами высокой теплопроводности, высокой термостойкости и высокой механической прочности, но их производственные мощности в настоящее время не могут удовлетворить огромный спрос светодиодной промышленности

2. Алюминиевая подложка

Алюминиевые подложки обладают лучшей стабильностью и теплопроводностью, чем подложки из циклопентановой смолы, но их общая теплопроводность ограничена изолирующим слоем, а стоимость процесса термоэлектрического разделения относительно высока

3. Двусторонняя медная подложка

Двухсторонние медные подложки могут обеспечить эффективное рассеивание тепла и фокусирующие эффекты и рассматриваются как направление развития будущих автомобильных светодиодных фар. Несмотря на высокую стоимость, их эффект рассеивания тепла превосходен. Будут ли металлические подложки заменены керамическими подложками, пока не решено, но двусторонние медные подложки, несомненно, являются одними из лучших подложек на рынке в настоящее время.

Однако полагаться исключительно на материалы и структуры для рассеивания тепла недостаточно. Конструкция светодиодных фар также должна учитывать рассеивание тепла. Например, расположение светодиодных чипов, выбор упаковочных материалов и общая конструкция ламп должны учитывать необходимость рассеивания тепла. Кроме того, необходимо учитывать рабочую среду светодиодных фар, например, условия вождения транспортного средства и температуру внешней среды.

С непрерывным развитием технологии светодиодного освещения производительность светодиодов будет еще больше улучшаться. Исследователи изучают новые материалы и конструкции для повышения эффективности света и стабильности светодиодов. Например, применение нанотехнологий может привести к более высокой теплопроводности, в то время как новые технологии упаковки могут обеспечить лучшее рассеивание тепла. Кроме того, раз работка интеллектуальных систем управления позволит светодиодным фарам регулировать яркость и цветовую температуру в соответствии с фактическими потребностями, тем самым снижая потребление энергии и выделение тепла.