การวิเคราะห์สถานะแสงสว่าง
ปัจจุบันแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิมสำหรับไฟถนนส่วนใหญ่เป็นหลอดโซเดียมความดันสูง ส่วนใหญ่มีการใช้ไฟถนน LED บนถนนบางสาขา แต่ทั้งสองได้แสดงข้อดีและข้อเสียที่ชัดเจน
ในแง่ของประสิทธิภาพการส่องสว่าง หลอดโซเดียมความดันสูงสามารถเข้าถึงได้สูงถึง 140 lm/W ซึ่งสูงกว่า 120 lm/W ของ LED กำลังสูงเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน แต่ดัชนีการแสดงสีของ LED (ประมาณ 80) นั้นสูงกว่าหลอดโซเดียมความดันสูง (ประมาณ 25) มาก และภายใต้การส่องสว่างเดียวกัน ไฟ LED สีขาวมีประโยชน์มากกว่าสำหรับผู้ขับขี่หรือคนเดินเท้าในการระบุเป้าหมาย และเอฟเฟกต์แสงบนถนนและความสะดวกสบายนั้นสูงกว่าหลอดโซเดียมความดันสูงอย่างมาก
ในแง่ของประสิทธิภาพของหลอดไฟ หลอดโซเดียมความดันสูงใช้การออกแบบเรืองแสงทรงกลม เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพของตัวสะท้อนแสงอย่างครอบคลุม ประสิทธิภาพหลอดไฟของหลอดโซเดียมความดันสูงโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 70 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น แต่ LED เป็นไฟบอกทิศทาง หากผู้ออกแบบใช้การออกแบบการกระจายแสงที่เหมาะสม แสงส่วนใหญ่จะถูกฉายบนถนนโดยตรง และประสิทธิภาพของหลอดไฟสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์
ดังนั้น จากมุมมองของประสิทธิภาพแสงและประสิทธิภาพของหลอดไฟเท่านั้น จะเห็นได้ว่าไฟถนน LED มีศักยภาพที่ดีในการแทนที่แหล่งกำเนิดแสงถนนแบบเดิม ด้วยเหตุนี้ บทความนี้จะเน้นที่เส้นทางทางเทคนิคและการสนับสนุนทางเทคนิคของโคมไฟถนน LED จากผลการวิจัยที่ได้รับจากเทคโนโลยีหลักสามประการของการกระจายแสง แหล่งจ่ายไฟ และการกระจายความร้อนในระหว่างกระบวนการวิจัยและพัฒนาของการใช้ไฟ LED
การกระจายแสง
รับการกระจายความเข้มแสงของปีกค้างคาวโดยการออกแบบออปติคัล
ปัจจุบัน โคมไฟถนน LED ในตลาดมีแหล่งกำเนิดแสงสองประเภทหลัก: อาร์เรย์ LED สีขาวกำลังแรงสูง 1W เดี่ยว และโมดูลแหล่งกำเนิดแสงแบบรวมพลังงานสูงที่บรรจุในแพ็คเกจ
แม้ว่าจะยังไม่ได้ออกมาตรฐานสากลสำหรับโคมไฟถนน LED การกระจายแสงของโคมไฟถนน LED ควรบรรลุเป้าหมายต่อไปนี้เมื่อกล่าวถึงข้อกำหนดของมาตรฐานไฟถนนแหล่งกำเนิดแสงแบบดั้งเดิม:
ความสว่างของถนนโดยเฉลี่ยที่เหมาะสม
ความสม่ำเสมอของความส่องสว่างรวมสูงและความสม่ำเสมอของการส่องสว่างตามยาว
สภาพแวดล้อมที่เหมาะสม
การควบคุมแสงจ้า
การออกแบบการกระจายความเข้มของแสง
จากเส้นโค้งการกระจายแสง เพื่อให้บรรลุเป้าหมายข้างต้นคือการได้รับการกระจายความเข้มของแสงแบบปีกค้างคาวผ่านการออกแบบทางแสงที่เหมาะสม เพื่อให้ได้จุดไฟรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ากระจายบนพื้นผิวถนน อย่างไรก็ตาม เลนส์บรรจุภัณฑ์ของไฟ LED สีขาวกำลังสูงธรรมดา (เช่น เลนส์ออปติคัลหลัก) ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานโดยตรงกับโคมไฟถนน LED ดังนั้น ควรเพิ่มเลนส์ออปติคัลสำรองลงในเลนส์ออปติคัลหลักของ LED สีขาวกำลังสูงแต่ละดวง ปัจจุบัน เลนส์ออปติคัลทุติยภูมิประเภท "ถั่วลิสง" สามารถให้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นได้
แนวคิดการออกแบบใหม่คือการออกแบบหน้ากากเลนส์ออปติคัลรูปคลื่นโดยตรงนอกแหล่งกำเนิดแสงส่องสว่างของ LED ที่บรรจุครั้งเดียว และใช้หน้ากากเลนส์เพื่อให้ได้ฟังก์ชันของเลนส์ออปติคัลรองของแหล่งกำเนิดแสงส่องสว่าง LED ทั้งหมด .
ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการบรรจุหีบห่อ วิธีการบรรจุหีบห่อของ LED สีขาวได้ค่อยๆ เปลี่ยนจากอุปกรณ์ LED กำลังสูง 1W เครื่องเดียวไปเป็นโมดูลแหล่งกำเนิดแสงแบบรวมพลังงานสูงที่บรรจุในหีบห่อ พลังของโมดูลแหล่งกำเนิดแสงแบบรวมกำลังแรงสูงในปัจจุบันสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 100W แต่พื้นที่เปล่งแสงของแหล่งกำเนิดแสงประเภทนี้มีขนาดใหญ่เกินไป ซึ่งทำให้การออกแบบการกระจายแสงด้วยแสงยากขึ้น
เทคโนโลยีการควบคุมอัจฉริยะ LED
เทคโนโลยีระบบควบคุมอัจฉริยะ LED สีขาวกำลังสูงพร้อมการเพิ่มประสิทธิภาพของแสงสีแดงสามารถรับแหล่งกำเนิดแสงที่มีดัชนีการแสดงสีมากกว่า 90 และอุณหภูมิสีที่สัมพันธ์กันที่ปรับได้ 2500 ~ 8000K
เทคโนโลยีนี้ใช้การรวมชิปแปลงโฟโตอิเล็กทริกบนซับสเตรตบรรจุภัณฑ์เพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์สีแสงสีขาวของโมดูลแหล่งกำเนิดแสงแบบเรียลไทม์ ชิปแปลงโฟโตอิเล็กทริคจะดึงการเปลี่ยนแปลงที่ตรวจพบในพารามิเตอร์สีของแสงสีขาวไปยังระบบควบคุมอัจฉริยะ และระบบจะทำให้แน่ใจว่าหลอดไฟสามารถแสดงแสงสีขาวด้วยประสิทธิภาพสีที่เหมาะสมที่สุดหลังการคำนวณ สามารถมั่นใจได้ว่าเอาต์พุตของโมดูลแหล่งกำเนิดแสงจะรักษาช่วงอุณหภูมิสีและดัชนีการแสดงสีที่สัมพันธ์กัน
ชิปเซ็นเซอร์อุณหภูมิยังถูกรวมเข้ากับซับสเตรตของบรรจุภัณฑ์เพื่อตรวจจับอุณหภูมิของซับสเตรตบรรจุภัณฑ์แบบเรียลไทม์ เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิทางแยกของชิป LED กำลังสูงทางอ้อม เมื่ออุณหภูมิทางแยกสูงกว่าอุณหภูมิที่ตั้งไว้ของระบบ ระบบจะสามารถปรับเส้นทางการกระจายความร้อนของระบบทำความเย็นหรือลดพลังงานของ LED ได้โดยอัตโนมัติ โมดูลแหล่งกำเนิดแสงสามารถประกอบด้วยอาร์เรย์ LED แสงสีขาวกำลังสูง 1W เดียวหรือโมดูลแหล่งกำเนิดแสงแบบรวมพลังงานสูง มันถูกใช้ในไฟถนน LED
พาวเวอร์ซัพพลาย
ความน่าเชื่อถือของกำลังขับ
มีเพียงความน่าเชื่อถือสูงของแหล่งจ่ายไฟในการขับขี่เท่านั้นที่จะสามารถจับคู่อายุการใช้งานของ LED ได้ดีขึ้น
ปัจจุบันไฟถนน LED กระแสหลักใช้พลังงานจากไฟฟ้ากระแสสลับ ไฟถนน AC LED มีปัญหาทั่วไป นั่นคือ เป็นการยากที่จะตรวจสอบให้แน่ใจว่าอายุการใช้งานของแหล่งจ่ายไฟในการขับขี่ตรงกับอายุของ LED เนื่องจากกระแสสลับต้องแก้ไขและกรองโดยแหล่งจ่ายไฟสลับให้เป็นกระแสตรง และแหล่งจ่ายไฟสลับต้องกรองด้วยตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า
ตัวเก็บประจุอิเล็กโทรไลต์ทั่วไปมีอายุการใช้งานเพียง 8,000 ชั่วโมง ซึ่งน้อยกว่าอายุการใช้งานตามทฤษฎีของ LED 50000 ชั่วโมงมาก นอกจากนี้ ทุกครั้งที่อุณหภูมิแวดล้อมเพิ่มขึ้น 10 องศา อายุการใช้งานของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าจะลดลงครึ่งหนึ่ง ดังนั้นอายุการใช้งานของระบบไฟถนน LED ทั้งหมดจะถูกลากโดยตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นปัจจัยสำคัญที่จำกัดอายุการใช้งานของโคมไฟถนน LED คือการออกแบบความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟสำหรับขับขี่
หากแหล่งจ่ายไฟช่วยให้การทำงานที่เชื่อถือได้ของโคมไฟถนน LED ในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง โดยทั่วไปจำเป็นต้องพิจารณาประสิทธิภาพสูง พลังงานสูง อายุการใช้งานยาวนาน แรงดันไฟเกินและกระแสเกิน การแยก ไฟกระชาก อุณหภูมิเกิน การป้องกัน การปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยและแม่เหล็กไฟฟ้า ข้อกำหนดความเข้ากันได้
สำหรับไฟถนน LED กำลังสูง ไม่ว่าส่วนของแหล่งกำเนิดแสงจะใช้อาร์เรย์ไฟ LED สีขาวกำลังแรงสูง 1 W ตัวเดียวหรือโมดูลแหล่งกำเนิดแสงแบบรวมกำลังสูงที่ใช้กำลังสูง วิธีการขับเคลื่อนด้วยพลังงานหลักคือการใช้ไดรฟ์แบบกระแสคงที่ โครงสร้างวงจรทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท หนึ่งคือแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ให้แหล่งกระแสคงที่หลายแหล่ง และแหล่งจ่ายกระแสคงที่แต่ละแหล่งจะขับชุด LED อย่างอิสระ อีกวิธีหนึ่งคือการแปลงกำลังไฟฟ้าเชิงพาณิชย์เป็นกระแสคงที่โดยตรง และไฟ LED ทำงานในชุดค่าผสมแบบขนาน
วิธีการขับ LED แบบอาร์เรย์กำลังสูง
สำหรับวิธีการใช้อาร์เรย์ LED สีขาวกำลังสูง 1 W เดียวนี้ แหล่งจ่ายแรงดันคงที่นั้นค่อนข้างสมบูรณ์สำหรับโครงสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแบบดั้งเดิม ส่วนแหล่งที่มาของกระแสคงที่ที่ตรงกันเป็นประเภท DC step-down และประสิทธิภาพสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 95 เปอร์เซ็นต์ นอกจากนี้ พื้นที่วงจรที่ใช้มีขนาดเล็ก และสามารถใช้ร่วมกับส่วนแหล่งจ่ายแรงดันคงที่หรือรวมเข้ากับ LED ซึ่งมีความยืดหยุ่นมากกว่า สามารถควบคุมกระแสไฟ LED แต่ละดวงได้อย่างอิสระเพื่อให้แน่ใจว่าแสงโดยรวมของหลอดไฟมีความสม่ำเสมอ แต่ค่าใช้จ่ายจะสูงขึ้นเล็กน้อย
วิธีการขับ COB
สำหรับวิธีการโมดูลแหล่งกำเนิดแสงแบบรวมที่มีกำลังแรงสูง จะแบ่งออกเป็นสองประเภท: ประเภทการแยกและประเภทไม่แยก อดีตมีข้อดีในแง่ของต้นทุนและประสิทธิภาพ แต่เนื่องจากไม่แยกแหล่งจ่ายไฟจึงไม่เสถียรโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากแรงดันไฟฟ้าสูงในเวลากลางคืนหรือไฟกระชากที่เกิดขึ้นระหว่างพายุฝนฟ้าคะนองทำให้ไฟ LED เสียหายได้ง่าย แหล่งพร้อมกับแหล่งจ่ายไฟ แม้ว่าอย่างหลังจะมีประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าและความซับซ้อนของวงจรที่สูงขึ้น แต่รับประกันความน่าเชื่อถือ
ไม่ว่าจะเป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟ AC-DC แบบแยกส่วนหรือไม่แยกอิสระ เนื่องจากจำนวน LED บนโคมไฟถนนมีตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยดวง ไฟ LED แบ็คเอนด์จึงควรพิจารณาเป็นชุดและขนานกัน ดังนั้นกระแสของวงจรคู่ขนานจึงไม่สอดคล้องกันอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ปัจจุบัน แหล่งจ่ายไฟสองวิธีนี้อยู่ร่วมกัน วิธีการเอาท์พุตกระแสคงที่แบบหลายช่องสัญญาณจะดีกว่าในแง่ของประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ และจะเป็นทิศทางการพัฒนาหลักของตัวขับพลังงานไฟถนน LED ในอนาคต
ใช้ประโยชน์จากศักยภาพของแบตเตอรี่เพื่อยืดอายุของไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์
ด้วยการพัฒนาพลังงานแสงอาทิตย์ แหล่งพลังงานใหม่ ไฟถนน LED พลังงานแสงอาทิตย์ค่อยๆ ปรากฏขึ้นทุกที่ DC แรงดันต่ำและคุณสมบัติอายุการใช้งานยาวนานของเซลล์แสงอาทิตย์นั้นตรงกับ LED อย่างไรก็ตาม ยังมีคอขวดในชีวิตในระบบไฟถนน LED พลังงานแสงอาทิตย์ นั่นคือแบตเตอรี่ตะกั่วกรด
อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดทั่วไปคือ 500 รอบการชาร์จ ประมาณ 2 ปีหรือประมาณ 5000 ชั่วโมง ตัวควบคุมอัจฉริยะการชาร์จและการคายประจุอัจฉริยะสามารถทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดถึง 1500 รอบ
ในระบบการชาร์จโคมไฟถนนพลังงานแสงอาทิตย์แบบดั้งเดิม แผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่มักจะเชื่อมต่อโดยตรงผ่านไดโอดย้อนกระแสไฟย้อนกลับ ซึ่งจะทำให้จุดปฏิบัติการของแผงโซลาร์เซลล์เปลี่ยนจากจุดพลังงานสูงสุด (MPP) โดยไม่ใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกัน การทำให้แบตเตอรี่เต็มเป็นเวลานานๆ ทำได้ง่ายดายเนื่องจากแหล่งพลังงานไม่เพียงพอ ส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลง
ระบบไฟถนน LED พลังงานแสงอาทิตย์อัจฉริยะใช้เทคโนโลยี Sun Tracking และ Maximum Power Tracking (MPP Tracking หรือ MPPT) เพื่อทำให้เอาต์พุตของเซลล์แสงอาทิตย์ใกล้กับ MPP มีเสถียรภาพ ดังนั้นจึงใช้พลังงานสูงสุดที่แผงโซลาร์เซลล์สามารถส่งออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ระบบลดแสงอัจฉริยะ
ระบบลดแสงอัจฉริยะสามารถปรับแสงที่เปล่งออกมาได้อย่างยืดหยุ่นและลดการใช้พลังงาน
โคมไฟถนนโซเดียมความดันสูงแบบเดิมสามารถบรรลุการควบคุมการหรี่แสงได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น ตัวอย่างเช่น การปิดไฟข้างหนึ่งหรือปิดไฟถนนเป็นระยะๆ จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในรูปแบบแสง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัยอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้
ไฟถนน LED สามารถหรี่แสงได้อย่างต่อเนื่อง 0-100 เปอร์เซ็นต์ และสามารถปรับเอาต์พุตแสงได้อย่างยืดหยุ่นตามแสงแวดล้อมและสภาพการจราจร ลดการใช้พลังงานที่ไม่จำเป็นในขณะที่รับประกันคุณภาพของแสง
ระบบลดแสงอัจฉริยะของไฟถนน LED สามารถควบคุมสถานะการทำงานของ LED ได้อย่างง่ายดาย และควบคุมความสว่างด้วยการเปลี่ยนกระแสไฟในการขับขี่ ตัวอย่างเช่น หลังจากเข้าสู่ช่วงครึ่งหลังของคืน การทำงานที่ใช้พลังงานต่ำสามารถทำได้โดยการลดกระแสไฟของหลอดไฟทั้งหมดหรือปิดส่วนประกอบที่เปล่งแสง LED ในหลอดไฟเพื่อให้ได้ผลจากการประหยัดพลังงาน
เทคโนโลยีการควบคุมการสื่อสารไร้สายของ Zigbee ยังสามารถนำไปใช้กับระบบไฟถนน LED ได้อีกด้วย จุดเริ่มต้นของระบบควบคุมไร้สาย Zigbee คือการพัฒนาเครือข่ายไร้สายราคาประหยัดที่ปรับใช้ได้ง่าย โดยมีลักษณะเฉพาะของโปรโตคอลสแต็กที่เรียบง่ายและกะทัดรัด การประหยัดพลังงาน ความน่าเชื่อถือ ความล่าช้าสั้น และความจุเครือข่ายขนาดใหญ่ โมดูลตัวรับส่งสัญญาณ Zigbee ถูกรวมเข้ากับไฟถนน LED แต่ละดวง และรวบรวมข้อมูลทั้งหมดบนเทอร์มินัลโดยรีเลย์ เพื่อตรวจสอบการทำงานของไฟถนน LED แต่ละดวงที่เทอร์มินัลอย่างมีประสิทธิภาพ และมีบทบาทในการควบคุมระบบ การแก้ไขปัญหา และการต่อต้าน - ฟังก์ชั่นกันขโมย
การกระจายความร้อน
ระบบควบคุมความเย็นและการจัดการความร้อนที่เหมาะสมที่สุด
ภายใต้แรงดันไปข้างหน้าของ LED อิเล็กตรอนจะเอาชนะสนามไฟฟ้าของทางแยก pn ภายใต้การขับเคลื่อนของสนามไฟฟ้า เปลี่ยนจากภูมิภาค n เป็นภูมิภาค p และรวมอีกครั้งกับรูในพื้นที่ p เนื่องจากอิเล็กตรอนอิสระที่เปลี่ยนไปเป็นพรีเจียนจะมีพลังงานสูงกว่าเวเลนซ์อิเล็กตรอนในบริเวณพรีเจียน อิเล็กตรอนจะกลับสู่สถานะพลังงานต่ำในระหว่างการรวมตัวกันอีกครั้ง และพลังงานส่วนเกินจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของโฟตอน แสงที่ฉายรังสียังต้องผ่านตัวกลางเซมิคอนดักเตอร์และแพ็คเกจของชิปด้วย สื่อถึงโลกภายนอก
เมื่อพิจารณาจากปัจจัยต่างๆ เช่น ประสิทธิภาพการฉีดในปัจจุบัน ประสิทธิภาพควอนตัมการเรืองแสงแบบกระจาย และประสิทธิภาพการแยกแสงภายนอกของชิป เพียงประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานไฟฟ้าของ LED 100 lm/W จะถูกแปลงเป็นพลังงานแสง และพลังงานที่เหลือคือ แปลงเป็นพลังงานความร้อนซึ่งเพิ่มอุณหภูมิของชิป LED . สำหรับชิป LED หากไม่สามารถระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ อุณหภูมิของชิปจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดการกระจายความเค้นจากความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอ และประสิทธิภาพการส่องสว่างของชิปและประสิทธิภาพของสารเรืองแสงลดลง
ผลกระทบของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นต่อ LED
เมื่ออุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อ pn สูงขึ้น ความยาวคลื่นของการแผ่รังสีของชิป LED จะเปลี่ยนไปเป็นสีแดง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการกระตุ้นของสารเรืองแสง YAG ลดลง ความเข้มของการส่องสว่างทั้งหมดลดลงและสีของแสงสีขาวจะเปลี่ยนไป เมื่ออุณหภูมิเกินค่าที่กำหนด อัตราความล้มเหลวของอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ สำหรับอุณหภูมิอุปกรณ์ที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 2 องศา ความน่าเชื่อถือจะลดลง 10 เปอร์เซ็นต์ เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์มีอายุการใช้งาน โดยทั่วไป อุณหภูมิจุดเชื่อมต่อของจุดเชื่อมต่อ pn จะต้องต่ำกว่า 90 องศา เมื่อ LED หลายดวงถูกจัดเรียงหรือบรรจุรวมกันอย่างหนาแน่น ปัญหาการกระจายความร้อนของระบบจะรุนแรงมากขึ้น ดังนั้นการแก้ปัญหาการกระจายความร้อนจึงกลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับโคมไฟถนน LED
วิธีปรับปรุงความสามารถในการทำความเย็น
วิธีปรับปรุงความสามารถในการกระจายความร้อนของโคมไฟถนน LED เป็นปัญหาหลักของบรรจุภัณฑ์ LED และการออกแบบโคมไฟถนน LED ปัญหาการกระจายความร้อนของโคมไฟถนน LED แบ่งออกเป็นสามระดับจากจุดต่อชิป pn ไปยังชั้น epitaxial ชั้น epitaxial ถึงพื้นผิวบรรจุภัณฑ์และพื้นผิวบรรจุภัณฑ์กับสภาพแวดล้อมภายนอก
ลิงค์ทั้งสามนี้เป็นช่องทางการนำความร้อน เพื่อตอบสนองต่อปัญหาการกระจายความร้อนของ LED อุตสาหกรรมไฟ LED ได้ปรับปรุงการออกแบบระบบระบายความร้อนและการจัดการความร้อนในระดับต่อไปนี้
การกระจายความร้อนจากจุดต่อของ Chip pn ไปยังชั้น epitaxial
ในระหว่างการเจริญเติบโตของวัสดุแกลเลียมไนไตรด์ โครงสร้างวัสดุได้รับการปรับปรุงและพารามิเตอร์การเติบโตได้รับการปรับให้เหมาะสม รับเวเฟอร์ epitaxial คุณภาพสูงและปรับปรุงประสิทธิภาพควอนตัมภายในของอุปกรณ์ ลดการสร้างความร้อนโดยพื้นฐานและเร่งการนำความร้อนจากจุดต่อ pn ของชิปไปยังชั้น epitaxial
การกระจายความร้อนจากชั้น epitaxial ไปยังพื้นผิวบรรจุภัณฑ์
บนแพ็คเกจชิป ใช้โครงสร้างแบบพลิกชิป แพ็คเกจพันธะยูเทคติก และโครงสร้างแผงวงจรโลหะ สำหรับบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์ ให้เลือกวัสดุซับสเตรตที่เหมาะสม เช่น แผ่นวงจรพิมพ์โลหะ (MC-PCB), เซรามิก, พื้นผิวโลหะคอมโพสิต และพื้นผิวบรรจุภัณฑ์อื่นๆ ที่มีค่าการนำความร้อนที่ดีเพื่อเร่งการกระจายความร้อนจากชั้นเอพิเทกเชียลไปยังซับสเตรตบรรจุภัณฑ์
การกระจายความร้อนจากพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ไปยังสภาพแวดล้อมภายนอก
โดยทั่วไปแล้วโคมไฟถนน LED ในปัจจุบันจะถูกเชื่อมด้วยไฟ LED สีขาวกำลังสูงบนพื้นผิวบรรจุภัณฑ์โลหะในอาร์เรย์โดยการบัดกรีแบบรีโฟลว์ จากนั้นพื้นผิวของบรรจุภัณฑ์โลหะจะติดตั้งอย่างแน่นหนาบนอะลูมิเนียมปริมาณมากและครีบระบายความร้อนด้วยทองแดง ความร้อนที่เกิดจากไฟ LED สีขาวกำลังสูงจะถูกถ่ายเทไปยังครีบระบายความร้อนผ่านพื้นผิวบรรจุภัณฑ์โลหะ และวัตถุประสงค์ของการกระจายความร้อนทำได้โดยการพาความร้อนตามธรรมชาติหรือการพาความร้อนโดยประดิษฐ์
