Saat ini, dengan pesatnya perkembangan LED, LED berdaya tinggi memanfaatkan tren tersebut. Saat ini, masalah teknis terbesar pada lampu LED berdaya tinggi adalah pembuangan panas. Pembuangan panas yang buruk menyebabkan daya penggerak LED dan kapasitor elektrolitik. Ini telah menjadi jalan pintas untuk pengembangan lebih lanjut pencahayaan LED. Alasan penuaan dini pada sumber cahaya LED.
Pada rangkaian lampu menggunakan sumber cahaya LED, karena sumber cahaya LED bekerja pada kondisi kerja tegangan rendah (VF=3.2V), arus tinggi (IF=300-700mA), sehingga panasnya sangat parah. Ruang lampu tradisional sempit, dan radiator berukuran kecil sulit mengeluarkan panas dengan cepat. Meskipun penerapan berbagai skema pendinginan, hasilnya kurang memuaskan, lampu penerangan LED menjadi masalah tanpa solusi.
Saat ini, setelah sumber cahaya LED dinyalakan, 20%-30% energi listrik diubah menjadi energi cahaya, dan sekitar 70% energi listrik diubah menjadi energi panas. Oleh karena itu, teknologi utama desain struktur lampu LED adalah untuk mengekspor begitu banyak energi panas secepat mungkin. Energi panas perlu dihilangkan melalui konduksi panas, konveksi panas, dan radiasi panas.
Sekarang mari kita analisa faktor apa saja yang menyebabkan terjadinya suhu sambungan LED :
1. Efisiensi internal keduanya tidak tinggi. Ketika elektron digabungkan dengan lubang, foton tidak dapat dihasilkan 100%, yang biasanya mengurangi laju rekombinasi pembawa di wilayah PN karena “kebocoran arus”. Arus bocor dikali tegangan adalah daya bagian ini. Artinya, diubah menjadi panas, tetapi bagian ini tidak menempati komponen utama, karena efisiensi foton internal sudah mendekati 90%.
2. Tak satu pun foton yang dihasilkan di dalam dapat menembak ke luar chip, dan salah satu alasan utama mengapa foton ini pada akhirnya diubah menjadi energi panas adalah karena efisiensi kuantum eksternal ini hanya sekitar 30%, yang sebagian besar diubah menjadi panas.
Oleh karena itu, pembuangan panas merupakan faktor penting yang mempengaruhi intensitas pencahayaan lampu LED. Unit pendingin dapat mengatasi masalah pembuangan panas pada lampu LED dengan penerangan rendah, tetapi unit pendingin tidak dapat mengatasi masalah pembuangan panas pada lampu berdaya tinggi.
Solusi pendinginan LED:
Pembuangan panas Led terutama dimulai dari dua aspek: pembuangan panas chip Led sebelum dan sesudah pengemasan dan pembuangan panas lampu Led. Pembuangan panas chip LED terutama terkait dengan proses pemilihan substrat dan sirkuit, karena LED apa pun dapat membuat lampu, sehingga panas yang dihasilkan oleh chip LED pada akhirnya tersebar ke udara melalui rumah lampu. Jika panas tidak hilang dengan baik, kapasitas panas chip LED akan sangat kecil, jadi jika sejumlah panas terakumulasi, suhu sambungan chip akan meningkat dengan cepat, dan jika bekerja pada suhu tinggi untuk waktu yang lama, maka umurnya akan diperpendek dengan cepat.
Secara umum, radiator dapat dibagi menjadi pendinginan aktif dan pendinginan pasif sesuai dengan cara pembuangan panas dari radiator. Pembuangan panas pasif adalah menghilangkan panas secara alami dari sumber panas sumber cahaya LED ke udara melalui heat sink, dan efek pembuangan panas sebanding dengan ukuran unit pendingin. Pendinginan aktif adalah menghilangkan secara paksa panas yang dipancarkan oleh unit pendingin melalui perangkat pendingin seperti kipas. Hal ini ditandai dengan efisiensi pembuangan panas yang tinggi dan ukuran perangkat yang kecil. Pendinginan aktif dapat dibagi menjadi pendingin udara, pendingin cair, pendingin pipa panas, pendingin semikonduktor, pendingin kimia dan sebagainya.
Umumnya radiator berpendingin udara biasa tentu saja memilih logam sebagai bahan radiatornya. Oleh karena itu, dalam sejarah perkembangan radiator juga muncul bahan-bahan berikut: radiator aluminium murni, radiator tembaga murni, dan teknologi kombinasi tembaga-aluminium.
Efisiensi cahaya LED secara keseluruhan rendah, sehingga suhu sambungannya tinggi, sehingga umurnya lebih pendek. Untuk memperpanjang umur dan mengurangi suhu sambungan, perlu memperhatikan masalah pembuangan panas.