La dissipazione del calore influisce sulla durata della luce a LED.

In generale, indipendentemente dal fatto che la lampada a LED funzioni costantemente o meno, la qualità è buona o cattiva e la dissipazione del calore del corpo della lampada stessa è molto importante. La dissipazione del calore della lampada a LED ad alta luminosità sul mercato spesso utilizza una dissipazione del calore naturale e l'effetto non è l'ideale. Le lampade a LED realizzate con sorgente luminosa a LED sono costituite da LED, struttura di dissipazione del calore, driver e lente, quindi anche la dissipazione del calore è una parte importante. Se il LED non riesce a riscaldare bene, ne risentirà anche la sua durata.

La gestione del calore è il problema principale nell'applicazione del LED ad alta luminosità

Poiché il drogaggio di tipo p dei nitruri del gruppo III è limitato dalla solubilità degli accettori Mg e dall'elevata energia di partenza dei fori, il calore viene facilmente generato nella regione di tipo p, che può dissiparsi sul dissipatore di calore attraverso l'intera struttura; i principali modi di dissipazione del calore dei dispositivi a LED sono la conduzione del calore e la convezione del calore; la bassissima conduttività termica dei materiali di substrato in zaffiro porta all'aumento della resistenza termica e al grave effetto autoriscaldante dei dispositivi. Dovrebbe avere un effetto devastante sulle prestazioni e l'affidabilità dei dispositivi.

Effetto del calore sul LED ad alta luminosità

Il calore viene concentrato in un chip molto piccolo e la temperatura del chip aumenta, il che si traduce in una distribuzione non uniforme dello stress termico, nella diminuzione dell'efficienza luminosa del chip e nell'efficienza laser della polvere fluorescente. Quando la temperatura supera un determinato valore, il tasso di guasto del dispositivo aumenta esponenzialmente. I dati statistici mostrano che l'affidabilità diminuisce del 10% per ogni aumento della temperatura dei componenti di 2 C. Il problema della dissipazione del calore è più grave quando un sistema di illuminazione a luce bianca è composto da più array di LED intensivi. Risolvere il problema della gestione del calore è diventato un prerequisito per l'applicazione di LED ad alta luminosità.

La relazione tra dimensione del chip e dissipazione del calore

Il modo più diretto per migliorare la luminosità del LED di alimentazione è aumentare la potenza in ingresso. Al fine di prevenire la saturazione del livello attivo, la dimensione della giunzione pn deve essere aumentata di conseguenza. L'aumento della potenza in ingresso aumenterà inevitabilmente la temperatura di giunzione e di conseguenza ridurrà l'efficienza quantica. Il miglioramento della potenza del singolo transistor dipende dalla capacità del dispositivo di ricavare calore dalla giunzione pn e la temperatura della giunzione aumenterà con l'aumentare delle dimensioni del chip mantenendo i materiali, la struttura e la tecnologia di imballaggio esistenti , densità di corrente sul chip e stessa dissipazione del calore.