LED 顯示屏產熱量的因素
編輯：海浪 [ 2009-12-9 9:29:30 ] 文章來源：LED大屏網
LED 顯示屏產熱量的因素，其餘百分之幾的電功率發生熱的關係。透過對大功率 LED 熱的發生、熱阻、結溫概念的理解和理論公式的推導及熱阻測量，LED 產熱量與光效無關；不存在百分之幾的電功率發生光。可以研究大功率 LED 實際封裝設計、評估和產品應用。需要說明的熱量管理是 LED 產品的發光效率不高的現階段的關鍵問題，從根本上提高發光效率以減少熱能的發生才是釜底抽薪之舉，這需要芯片制造、 LED 封裝及應用產品開發各環節技術的進步。
半導體發光二極管（ LED 工作期間也會產生熱量，與激進光源一樣。其多少取決于整體的發光效率。外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復合發生電致發光， P-N 結附近輻射進去的光還需經過芯片（ chip 自身的半導體介質和封裝介質才干抵達外界（空氣）綜合電流注入效率、輻射發光量子效率、芯片外部光取出效率等，最終大概只有 30-40 ％的輸入電能轉化為光能，其餘 60-70 ％的能量主要以非輻射復合發生的點陣振動的形式轉化熱能。
則會增強非輻射復合，而芯片溫度的升高。進一步消弱發光效率。因為，人們主觀上認為大功率 LED 沒有熱量，事實上確有。大量的熱，以至于在使用過程中發生問題。加上很多初次使用大功率 LED 人，對熱問題又不懂如何有效地解決，使得產品可靠性成為主要問題。那麼， LED 究竟有沒有熱量發生呢？能發生多少熱量呢？ LED 發生的熱量究竟有多大？
電子從電源獲得能量，LED 正向電壓下。電場的驅動下，克服 PN 結的電場，由 N 區躍遷到 P 區，這些電子與 P 區的空穴發生復合。由于漂移到 P 區的自由電子具有高于 P 區價電子的能量，復合時電子回到低能量態，多餘的能量以光子的形式放出。發出光子的波長與能量差 Eg 相關。可見，發光區主要在 PN 結附近，發光是由于電子與空穴復合釋放能量的結果。一隻半導體二極體，電子在進入半導體區到離開半導體區的全部路程中，都會遇到電阻。簡單地從原理上看，半導體二極體的物理結構簡單地從原理上看，半導體二極體的物理結構源負極發出的電子和回到正極的電子數是相等的普通的二極體，發生電子－空穴對的復合是由于能級差 Eg 因素，釋放的光子光譜不在可見光范圍內。
都會因電阻的存在而消耗功率。所消耗的功率符合電子學的基本定律： 電子在二極體內部的路途中。P ＝ I2 R ＝ I2 RN ＋＋ RP ＋ IVTH 式中： RN N 區體電阻 VTH PN 結的開啟電壓 RP P 區體電阻LED 依然是一隻半導體二極體。因此，消耗的功率發生的熱量為： Q ＝Pt 式中： t 為二極體通電的時間。實質上。 LED 正向工作時，工作過程符合上面的敍述。所它所消耗的電功率為：
P LED = U LED I LED 式中： U LED LED 光源兩端的正向電壓 I LED 流過 LED 電流電子在 P 區與空穴復合時釋放的能量，這些消耗的電功率轉化為熱量放出： Q ＝ P LED t 式中： t 為通電時間 實際上。并不是由外電源直接提供的而是由于該電子在 N 區時，沒有外電場時，能級就比 P 區的價電子能級高出 Eg 當它達 P 區后，與空穴復合而成為 P 區的價電子時，就會釋放出這麼多的能量。 Eg 大小是由資料自身決定的與外電場無關。外電源對電子的作用只是推動它做定向移動，并克服 PN 結的作用。
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