Haute puissance, des diodes électroluminescentes sont assez bon pour être efficaces, des sources fiables d'éclairage qui peuvent durer beaucoup plus longtemps que d'autres sources de lumière. Mais leur efficacité, la fiabilité et la durée de vie peuvent tous être considérablement réduite en cas de surchauffe. Pour cette raison, les fabricants de la qualité d'éclairage LED ont déployé des efforts importants dans la gestion thermique.
Comment faire la lumière LED
LED, comme les puces d'ordinateur, sont construites à partir de cristaux de semi-conducteurs. L'arrangement ordonné d'atomes limite l'énergie des électrons dans le cristal. Electrons peuvent avoir soit une faible énergie ou haute énergie, une différence d'énergie appelée la bande interdite. En superposant les deux cristaux de semi-conducteur légèrement différentes les unes à côté des autres, les niveaux d'énergie dans les régions voisines sont décalées. Lorsque le courant pousse les électrons d'une région à l'autre, les électrons gagnent de l'énergie, qu'ils abandonnent en revenant au niveau d'énergie plus faible et d'émission de lumière. La longueur d'onde de la lumière est déterminée par la largeur de bande interdite du semi-conducteur.
Ce qui maintient les LED de Light Emitting
Lorsque les voyants sont poussés dans l'état d'énergie plus élevée, il existe d'autres façons dont ils peuvent perdre leur énergie. Ils peuvent tomber sur d'autres électrons et de renoncer à l'énergie dans la collision ou ils peuvent être piégés par des atomes de contaminants dans le cristal. Essentiellement, parce que les propriétés de la LED sont établies par l'arrangement ordonné des atomes dans le cristal, tout ce qui interrompt l'ordre des atomes peuvent perturber le processus d'émission de lumière.
Chauffage choses
La chaleur est une mesure du mouvement interne à l'intérieur d'un objet - la vigueur des atomes dans un solide vibrent. Plus la chaleur, plus il est probable que les collisions auront lieu, comme les atomes vibrants sont légèrement hors de position. Parce que plus de collisions ont lieu, certains des électrons qui, autrement, émettre de la lumière ne sera pas disponible. fabricants de LED indiquent une température de jonction maximale pour leurs appareils. La température de jonction est la droite de la température locale dans le voisinage de l'interface entre les deux couches différentes de matériau semi-conducteur. Les fabricants précisent également la sortie lumière de leurs appareils, mais la sortie est généralement mesurée à des températures beaucoup plus basses. Une température maximale est typiquement 150 degrés Celsius, tandis que la sortie de lumière est souvent spécifié à 25 degrés Celsius. Un dispositif chaud émet moins de lumière que d'un dispositif cool.
À long terme de la dégradation thermique
La résistance électrique est une mesure du degré de collisions des électrons subissent lorsqu'ils se déplacent à travers un matériau - plus de collisions, plus la résistance et la température est élevée. Pour rendre les choses encore pire, car la température monte, la résistance monte, à partir d'une spirale de plus en plus de chaleur et une résistance croissante. Dislocations ou défauts dans le cristal sont des centres de haute résistance, ce qui signifie qu'ils se réchauffent. Lorsque suffisamment de chaleur est générée dans un petit espace, la structure cristalline est endommagée, l'élargissement de la zone défectueuse; Par conséquent, les régions les plus défectueuses, les moins d'électrons sont disponibles pour émettre de la lumière. Ainsi, un dispositif qui a été exploité à des températures proches ou au-dessus de la température maximale de jonction a une sortie de lumière plus faible, même si elle est plus tard utilisé à des températures plus basses.
Autres effets
Il se trouve que les LED rouges ou jaunes sont plus sujettes à la dégradation thermique que le bleu ou le vert. Donc, une LED blanche surchauffée qui est construit à partir de différentes individuelles LED de couleur - souvent rouge, vert et bleu - décale sa couleur, devenant "bluer" que la quantité de rouge descend. Un autre type de LED blanc produit sa couleur finale en mettant la lumière bleue dans un revêtement de phosphore jaune. Une partie de la lumière bleue est absorbée par la couche de phosphore, qui émet une lumière jaune qui se confond avec le bleu pour faire blanc. De manière analogue à l'endommagement du cristal à une température élevée, la substance fluorescente subit une attaque chimique à des températures élevées. Le phosphore endommagé ne met pas autant de lumière que la lumière se déplace sa couleur vers l'extrémité bleue du spectre.