Achosion gwres LED

- Feb 02, 2021-

Fel ffynonellau golau traddodiadol, mae esgobadau sy'n gollwng golau semeiconau (LEDs) hefyd yn cynhyrchu gwres yn ystod y llawdriniaeth, ac mae'r swm yn dibynnu ar yr effeithlonrwydd lyminol cyffredinol. O dan weithredoedd ynni trydan allanol, mae pelydriad electronau a dyllau yn ail-lamineiddio i gynhyrchu electrolymas. Mae angen i'r golau sydd wedi'i ymbelydru ger y gyffordd P-N hefyd fynd drwy gyfrwng lled-ddargludyddion a chyfrwng pecynnu'r sglodion ei hun i gyrraedd y tu allan (aer). Gan gyfuno effeithlonrwydd chwistrellu cyfredol, effeithlonrwydd cwantwm ymbelydredd, ac effeithlonrwydd echdynnu golau allanol y sglodion, yn y pen draw, dim ond 30-40% o'r ynni trydanol mewnbwn sy'n cael ei droi'n ynni ysgafn, ac mae'r 60-70% sy'n weddill o'r ynni yn cael ei achosi'n bennaf gan ail-lamineiddio dirgryniad delin nad yw'n ymbelydrol Mae'r ffurflen yn trawsffurfio ynni gwres.

 

Bydd y cynnydd mewn tymheredd sglodion yn gwella ail-lamineiddio nad yw'n ymbelydrol ac yn gwanhau effeithlonrwydd lyminol ymhellach. Gan fod pobl yn meddwl yn oddrychol nad oes gwres i LEDs pŵer uchel, ond mewn gwirionedd maent yn gwneud hynny. Llawer o wres, fel bod problemau'n codi yn ystod y defnydd. Yn ogystal, nid yw llawer o bobl sy'n defnyddio LEDs pŵer uchel am y tro cyntaf yn gwybod sut i ddatrys problemau thermol yn effeithiol, gan wneud dibynadwyedd cynnyrch yn broblem fawr. Felly, a yw'r LED yn cynhyrchu gwres? Faint o wres y gall ei gynhyrchu? Faint o wres mae LED yn ei gynhyrchu?

O dan foltedd blaen y LED, mae electronau'n cael ynni o'r cyflenwad pŵer. O dan yriant y maes trydan, maent yn goresgyn maes trydan y gyffordd PN ac yn trosglwyddo o ranbarth y N i'r rhanbarth P. Mae'r electronau hyn yn ail-lamineiddio gyda'r tyllau yn y rhanbarth P. Gan fod gan yr electronau am ddim sy'n diferu i'r parth P egni uwch na'r electronau falence yn y parth P, mae'r electronau'n dychwelyd i gyflwr ynni isel wrth ail-lamineiddio, a chludir yr ynni gormodol ar ffurf ffotograffau. Mae donfedd y ffotograff allyrru yn gysylltiedig â'r gwahaniaeth ynni Eg. Gellir gweld bod yr ardal allyrru golau yn agos at y gyffordd PN yn bennaf, ac mae'r allyrru golau yn ganlyniad i ail-lamineiddio electronau a dyllau i ryddhau ynni. Ar gyfer esgobant semeiconau, bydd electronau'n dod ar draws ymwrthedd yn ystod y daith gyfan o fynd i mewn i'r rhanbarth semenwyryddion i adael y rhanbarth semenwyryddion. O safbwynt syml, mae strwythur ffisegol yr esgobant semeiconau yn cael ei ystyried o'r egwyddor bod nifer yr electronau sy'n cael eu gollwng o electrod negyddol yr esgobant semeiconau a nifer yr electronau sy'n dychwelyd i'r electrod cadarnhaol yn gyfartal. Ar gyfer esgobadau cyffredin, pan fydd ail-lamineiddio pâr electron-twll yn digwydd, nid yw'r sbectrwm ffotograffau a allyrrir yn yr ystod olau weladwy oherwydd y gwahaniaeth yn lefel ynni Eg.


Pan fydd electronau'n teithio y tu mewn i'r esgobant, maent yn defnyddio pŵer oherwydd bodolaeth ymwrthedd. Mae'r pŵer a ddefnyddir yn cydymffurfio â chyfreithiau sylfaenol electroneg:

P = I2 R = I2 (RN + +RP) + IVTH

Ble: RN yw ymwrthedd corff y parth N, VTH yw foltedd troi ymlaen o'r gyffordd PN, RP yw ymwrthedd corff y parth P

Y gwres a gynhyrchir gan y pŵer a ddefnyddir yw:

C = Pt

Ble: t yw'r adeg pan fydd yr esgobant yn cael ei ysgogi.

Yn y bôn, mae'r LED yn dal i fod yn esgobant semeiconau. Felly, pan fydd y LED yn gweithio i'r cyfeiriad, mae ei broses waith yn cydymffurfio â'r disgrifiad uchod. Y pŵer trydan y mae'n ei ddefnyddio yw:

P LED = U LED × I LED

Ble: U LED yw'r foltedd ymlaen ar draws y ffynhonnell olau LED

I LED yw'r presennol sy'n llifo drwy'r LED

Mae'r pŵer trydan a ddefnyddir yn cael ei droi'n wres a'i ryddhau:

C=P LED × t

Ble: t yw'r amser pŵer

Yn wir, nid yw'r ynni a ryddhawyd pan fydd yr electron yn ail-lamineiddio gyda'r twll yn y parth P yn cael ei ddarparu'n uniongyrchol gan y ffynhonnell bŵer allanol, ond oherwydd pan fydd yr electron yn y parth N, pan nad oes maes trydan allanol, mae ei lefel ynni yn uwch na lefel y parth P. Mae lefel ynni electron falence yn uwch nag Eg. Pan fydd yn cyrraedd y parth P ac yn ail-lamineiddio gyda thyllau i ddod yn electron falence yn y parth P, bydd yn rhyddhau cymaint o ynni. Pennir maint Eg gan y deunydd ei hun ac nid oes a wnelo hyn ddim â'r maes trydan allanol. Effaith y ffynhonnell bŵer allanol ar yr electron yw ei wthio i wneud symudiad cyfeiriadol a goresgyn effaith y gyffordd PN.

Nid oes a wnelo cynhyrchu gwres LED ddim ag effeithlonrwydd golau; nid oes perthynas rhwng ychydig y cant o'r pŵer trydan i gynhyrchu golau a'r ychydig y cant sy'n weddill o bŵer trydan i gynhyrchu gwres. Drwy ddeall cysyniadau cynhyrchu gwres, ymwrthedd thermol a thymheredd cyffordd LEDs pŵer uchel, deilliadau fformiwlâu damcaniaethol a mesur ymwrthedd thermol, gallwn astudio dyluniad, gwerthusiad a defnydd cynnyrch gwirioneddol LEDs pŵer uchel. Dylid nodi bod rheoli gwres yn fater allweddol ar hyn o bryd pan nad yw effeithlonrwydd lyminol cynhyrchion LED yn uchel. Dyma'r llinell waelod i wella'r effeithlonrwydd lyminol i leihau'r gwres a gynhyrchir. Mae hyn yn gofyn am weithgynhyrchu sglodion, pecynnu LED a datblygu cynnyrch ymgeisio. Cynnydd technolegol ym mhob agwedd.


Pâr o:LED isgoch a'i gais Nesaf:Effaith trydan statig ar LED