Kako igrati veću ulogu LED izvora svjetlosti u polju rasvjete
Oct 26, 2022
Svjetlosna efikasnost, ili energetska efikasnost, poluprovodničke rasvjete je važan pokazatelj efekta uštede energije. Trenutno, nivo industrijalizacije svjetlosne efikasnosti LED uređaja može doseći 120~140lm/W, a ukupna energetska efikasnost rasvjetnih lampi može biti veća od 100lm/W. Ovo još uvek nije visoko, a efekat uštede energije nije očigledan, što je daleko od teorijske vrednosti svetlosne efikasnosti poluprovodničkih uređaja od 250lm/W. Da bismo zaista postigli visoku svetlosnu efikasnost, moramo da rešimo relevantne tehničke probleme sa svih aspekata industrijskog lanca, uglavnom da poboljšamo unutrašnju kvantnu efikasnost, eksternu kvantnu efikasnost, svetlosnu efikasnost pakovanja i efikasnost lampe. Ovaj rad će raspravljati o tehničkim problemima koje treba riješiti u proširenju, čipu, ambalaži, lampi i drugim aspektima.
1. Poboljšajte internu kvantnu efikasnost i eksternu kvantnu efikasnost
Sljedeće mjere se uglavnom poduzimaju za poboljšanje interne kvantne efikasnosti i eksterne kvantne efikasnosti.
(1) Ohrapavost površine podloge i nepolarna podloga
GaN se uzgaja na supstratu s uzorkom na nanorazmjerima, "orijentiranom" uzorkom supstratu ili nepolarnom i polupolarnom supstratu kako bi se smanjila gustina dislokacija i defekata i utjecaj polarnog polja, te poboljšala unutrašnja kvantna efikasnost [1].
(2) Generalizirani homogeni supstrat
GaN se uzgaja na Al2O3 safirnoj podlozi pomoću HVPE (hidridne tečne faze epitaksije) kao mješoviti homogeni supstrat GaN/Al2O3. Na ovoj osnovi, GaN se uzgaja epitaksijalno, što može značajno smanjiti nisku gustinu dislokacije na 106 - 107cm-2 i značajno poboljšati unutrašnju kvantnu efikasnost. Riya, Cree i Pekinški univerzitet su svi u procesu istraživanja i razvoja [2].
(3) Poboljšana struktura kvantnog bunara
Kontrolišite mod promene i količinu In komponente, optimizujte strukturu kvantnog bunara, poboljšajte verovatnoću preklapanja elektrona i rupa, povećajte verovatnoću rekombinacije zračenja i prilagodite transport neravnotežnih nosača, kako bi se poboljšala unutrašnja kvantna efikasnost.
(4) Čip sa novom strukturom
Nova struktura zahteva šest strana čipa da emituje svetlost, a nove tehnologije se koriste na interfejsu čipa za provođenje različitih metoda hrapavosti površine, smanjenje verovatnoće refleksije fotona na interfejsu čipa i povećanje površinskog propusta radi poboljšanja spoljašnjeg kvanta. efikasnost čipa.
2. Poboljšajte izlaznu efikasnost paketa i smanjite temperaturu spoja
(1) Efikasnost i tehnologija prevlačenja fosfora
Efikasnost pobuđivanja svjetlosti fosfora trenutno nije visoka, žuti prah može doseći oko 70 posto, a efikasnost crvenog praha i zelenog praha je niska, što je potrebno dodatno poboljšati. Osim toga, proces premazivanja fosforom je vrlo važan. Izvještava se da je efikasnost pobude visoka kada je fosfor od 60 μm ravnomjerno obložen na površini čipa.
(2) COB pakovanje
Trenutno, izvor svjetlosti poluvodičke rasvjete usvaja različite oblike COB ambalaže. Hitno je poboljšati svjetlosnu efikasnost COB ambalaže. Izvještava se da druga generacija (neki se zovu treća generacija) COB matrične strukture pakovanja može postići svjetlosnu efikasnost veću od 120lm/W. Ako se flip čip i heksaedar koriste za potpunu refleksiju, svjetlosni efekat može doseći više od 160lm/W.
(3) Smanjite temperaturu spoja
Kada je temperatura spoja 25 stepeni, količina svjetlosti je postavljena na 100 posto. Kada temperatura spoja poraste na 60 stepeni, svetlosna količina je samo 90 procenata, a kada se podigne na 140 stepeni, svetlosna količina je samo 70 procenata. Stoga, mjere odvođenja topline treba povećati tokom pakiranja kako bi se održala niža temperatura spoja i veća svjetlosna efikasnost.
3. Poboljšajte efikasnost lampi u pogledu uzimanja svjetlosti
Učinkovitost različitih LED lampi uvelike varira. Generalno, efikasnost LED lampi je više od 80 posto, a neke od njih mogu biti i više od 90 posto. U skladu sa karakteristikama LED izvora svjetlosti i različitim prilikama primjene, sekundarni optički dizajn svjetiljki treba poboljšati, a rasipanje topline i odsjaj svjetiljki također treba uzeti u obzir kako bi se poboljšala efikasnost izvlačenja svjetlosti LED lampi.
