Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
8
A.Różowicz,K.Baran
wzużyciuenergiielektrycznej,wporównaniudoźródełtemperaturowych
wytwarzającychprzybliżonąwartośćstrumieniaświetlnego[1].Szacujesię,żedo
2025r.źródłaświatłaLEDstanąsiędominującątechnologiąwtechniceoświetleniowej
[2].Niestety,opróczwymienionychzalet,źródłaLEDposiadająrównieżwady,które
wznacznymstopniuograniczająszerszezastosowaniewtechniceoświetleniowej.
JednązgłównychwadźródełLED,awszczególnościźródełLEDwysokiejmocy,są
problemytermicznezwiązanezwysokątemperaturązłącza,którawpływana
podstawoweparametryświetlnejakrównieżnażywotnośćdiody[3].
WażnymzagadnieniemprzyprojektowaniuźródełLED,pozwalającymna
zachowaniezadowalającychparametróworazdługiejżywotnościjestoptymalne
zarządzanieciepłem,poprzezuwzględnienieoporówtermicznychposzczególnych
elementówidobórodpowiedniegoradiatora,któryzapewniałbędzieskuteczny
przepływciepła.Wprzypadkusystemówoświetleniowychzawierającychwieleźródeł
LEDzainstalowanychnawspólnymradiatorze,uwzględnićnależyrównież,wzajemne
sprzężeniatermicznewystępującepomiędzydiodami.
Wartykuleprzedstawionomodelmatematycznypozwalającywyznaczyć
rozkład
temperatury
na
powierzchni
radiatora,
na
którym
zainstalowanych
isprzężonychtermiczniejestzesobąnźródełciepła.Następnienapodstawiemodelu,
wyznaczonosymulacyjnietemperaturęnapowierzchniradiatora,wmiejscu
zainstalowaniaźródełciepła.Przedstawionokilkaprzykładów,wktórychzmieniana
byłailość,odległośćorazmocdiod,zainstalowanychnapłyciealuminiowej,która
pełniłafunkcjęradiatora.
2.LED-ŹRÓDŁOCIEPŁA
DiodaLEDnależydoelementówpółprzewodnikowychwykorzystujących
zjawiskoelektroluminescencji,podczasktóregoemitowanyjeststrumieńświetlny.
Niestety,tylkoczęśćmocyzamienianajestnastrumieńświetlny,natomiastpozostała
częśćtraconajestwpostaciciepła,coprzedstawiaponiższywzór:
P
th
,
LED
±
(
1
-
n
)
U
F
|
I
F
gdzie:
Pth,LED-mocwydzielonawpostaciciepła,
η-sprawnośćdiody,
UF,IF-znamionowawartośćnapięciaorazprąduzasilaniadiody.
(1)
ObecniesprawnośćźródełLEDszacujesięnapoziomie0,15÷0,3,zczegowynika,że
około70÷80%mocypobranejzeźródłazamienianejestnaciepło,którenastępnie
odprowadzonejestdootoczenia[3,4,5].Zdecydowanawiększośćciepławydzielana
jestwzłączup-n,wtrakcieprzepływuprzeznieprąduprzewodzeniaIF.
Charakterystycznajeststosunkowomałapowierzchniachipu,naktórejciepłotojest
wydzielane.Konsekwencjątegosąbardzodużegęstościcieplneizwiązaneztym
problemyodprowadzeniatakiejilościciepładootoczenia.
