LED 顯示屏產(chǎn)熱量的因素
編輯：海浪 [ 2009-12-9 9:29:30 ] 文章來源：LED大屏網(wǎng)
LED 顯示屏產(chǎn)熱量的因素，其餘百分之幾的電功率發(fā)生熱的關(guān)係。透過對大功率 LED 熱的發(fā)生、熱阻、結(jié)溫概念的理解和理論公式的推導(dǎo)及熱阻測量，LED 產(chǎn)熱量與光效無關(guān)；不存在百分之幾的電功率發(fā)生光。可以研究大功率 LED 實際封裝設(shè)計、評估和產(chǎn)品應(yīng)用。需要說明的熱量管理是 LED 產(chǎn)品的發(fā)光效率不高的現(xiàn)階段的關(guān)鍵問題，從根本上提高發(fā)光效率以減少熱能的發(fā)生才是釜底抽薪之舉，這需要芯片制造、 LED 封裝及應(yīng)用產(chǎn)品開發(fā)各環(huán)節(jié)技術(shù)的進步。
半導(dǎo)體發(fā)光二極管（ LED 工作期間也會產(chǎn)生熱量，與激進光源一樣。其多少取決于整體的發(fā)光效率。外加電能量作用下，電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光， P-N 結(jié)附近輻射進去的光還需經(jīng)過芯片（ chip 自身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才干抵達(dá)外界（空氣）綜合電流注入效率、輻射發(fā)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(zhuǎn)化為光能，其餘 60-70 ％的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點陣振動的形式轉(zhuǎn)化熱能。
則會增強非輻射復(fù)合，而芯片溫度的升高。進一步消弱發(fā)光效率。因為，人們主觀上認(rèn)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(fā)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(chǎn)品可靠性成為主要問題。那麼， LED 究竟有沒有熱量發(fā)生呢？能發(fā)生多少熱量呢？ LED 發(fā)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(qū)動下，克服 PN 結(jié)的電場，由 N 區(qū)躍遷到 P 區(qū)，這些電子與 P 區(qū)的空穴發(fā)生復(fù)合。由于漂移到 P 區(qū)的自由電子具有高于 P 區(qū)價電子的能量，復(fù)合時電子回到低能量態(tài)，多餘的能量以光子的形式放出。發(fā)出光子的波長與能量差 Eg 相關(guān)。可見，發(fā)光區(qū)主要在 PN 結(jié)附近，發(fā)光是由于電子與空穴復(fù)合釋放能量的結(jié)果。一隻半導(dǎo)體二極體，電子在進入半導(dǎo)體區(qū)到離開半導(dǎo)體區(qū)的全部路程中，都會遇到電阻。簡單地從原理上看，半導(dǎo)體二極體的物理結(jié)構(gòu)簡單地從原理上看，半導(dǎo)體二極體的物理結(jié)構(gòu)源負(fù)極發(fā)出的電子和回到正極的電子數(shù)是相等的普通的二極體，發(fā)生電子－空穴對的復(fù)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(nèi)。
都會因電阻的存在而消耗功率。所消耗的功率符合電子學(xué)的基本定律： 電子在二極體內(nèi)部的路途中。P ＝ I2 R ＝ I2 RN ＋＋ RP ＋ IVTH 式中： RN N 區(qū)體電阻 VTH PN 結(jié)的開啟電壓 RP P 區(qū)體電阻LED 依然是一隻半導(dǎo)體二極體。因此，消耗的功率發(fā)生的熱量為： Q ＝Pt 式中： t 為二極體通電的時間。實質(zhì)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(qū)與空穴復(fù)合時釋放的能量，這些消耗的電功率轉(zhuǎn)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(qū)時，沒有外電場時，能級就比 P 區(qū)的價電子能級高出 Eg 當(dāng)它達(dá) P 區(qū)后，與空穴復(fù)合而成為 P 區(qū)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(guān)。外電源對電子的作用只是推動它做定向移動，并克服 PN 結(jié)的作用。
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