ทำไมไฟ LED ถึงร้อนเมื่อทำงาน
ไฟ LED กำลังสูงมีสามชุดหลัก ประเภทแรกคือลูกปัดโคมไฟกำลังสูงที่ใช้กันมากที่สุดซึ่งเลียนแบบลูเมน แต่ส่วนที่ไม่สะดวกที่สุดของลูกปัดโคมไฟประเภทนี้คือสามารถติดด้วยมือเท่านั้นและไม่สามารถติดตั้งบนเครื่องจัดตำแหน่งได้ ไม่สามารถผ่านเตารีโฟลว์ได้ จึงสามารถบัดกรีด้วยมือหรือบนโต๊ะทำความร้อนเท่านั้น ประการที่สองคือซีรี่ส์ SMD ของ Cree' ลูกปัดโคมไฟมีขนาดเล็กและ SMD สะดวกมาก อย่างไรก็ตาม ด้วยขนาดที่เล็ก การสร้างความร้อนของชิปจึงต้องมีขนาดเล็ก ความต้องการชิปอยู่ในระดับสูง
โดยหลักแล้ว Cree กำลังทำ (หรือใช้ชิป Cree's) และราคาค่อนข้างสูง อันที่สามคือ Samsung's 5630 (5730) ซึ่งอยู่ระหว่าง high power กับ low power ทั่วไป 0.5W เท่านั้น ใช้ patch สะดวกกว่าแต่ไม่สะดวกใช้เลนส์, โคมไฟจำนวนมากที่มีฝาปิดทึบแสงจึงใช้ และอีกหลอดหนึ่งเป็นลูกปัดโคมไฟในตัว ซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนและขนาดของชิป
ไฟ LED กำลังสูง
สาเหตุไข้ทำงาน LED กำลังสูง:
ภายใต้แรงดันไปข้างหน้าของ LED อิเล็กตรอนจะได้รับพลังงานจากแหล่งไฟฟ้า ขับเคลื่อนโดยสนามไฟฟ้า พวกเขาเอาชนะสนามไฟฟ้าของทางแยก PN และเปลี่ยนจากภูมิภาค N เป็นภูมิภาค P อิเล็กตรอนเหล่านี้รวมตัวกับรูในบริเวณ P เนื่องจากอิเล็กตรอนอิสระที่ลอยไปยังบริเวณ P มีพลังงานสูงกว่าเวเลนซ์อิเล็กตรอนในภูมิภาค P อิเล็กตรอนจะกลับสู่สถานะพลังงานต่ำในระหว่างการรวมตัวกันอีกครั้ง และพลังงานส่วนเกินจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของโฟตอน
ระหว่างทางเข้าไปในไดโอด อิเล็กตรอนจะกินพลังงานเนื่องจากการมีอยู่ของความต้านทาน พลังงานที่ใช้เป็นไปตามกฎหมายพื้นฐานของอิเล็กทรอนิกส์: P = I2 R = I2 (RN {{3}}+RP ) + IVTH โดยที่: RN คือความต้านทานรวมของบริเวณ N VTH คือแรงดันไฟเปิดของ PN ชุมทาง RP คือความร้อนที่เกิดจากพลังงานที่ใช้โดยความต้านทานจำนวนมากของบริเวณ P สำหรับ: Q = Pt โดยที่: t คือเวลาที่ไดโอดถูกกระตุ้น
โดยพื้นฐานแล้ว LED ยังคงเป็นไดโอดเซมิคอนดักเตอร์ ดังนั้น เมื่อ LED ทำงานในทิศทางไปข้างหน้า กระบวนการทำงานของ LED จะเป็นไปตามคำอธิบายข้างต้น พลังงานไฟฟ้าที่ใช้คือ: P LED=U LED × I LED ในสูตร: U LED คือแรงดันไปข้างหน้าข้ามแหล่งกำเนิดแสง LED I LED คือกระแสที่ไหลผ่าน LED และพลังงานไฟฟ้าที่ใช้จะถูกแปลงเป็นความร้อนและ ปล่อย: Q= P LED × t โดยที่: t คือเวลาเปิดเครื่อง
ในความเป็นจริง พลังงานที่ปล่อยออกมาจากอิเล็กตรอนเมื่อรวมเข้ากับรูในบริเวณ P ไม่ได้มาจากแหล่งพลังงานภายนอกโดยตรง แต่เนื่องจากอิเล็กตรอนในภูมิภาค N มีระดับพลังงานที่สูงกว่าบริเวณ P ในกรณีที่ไม่มีพลังงานภายนอก สนามไฟฟ้า. ระดับพลังงานวาเลนซ์อิเล็กตรอนสูงกว่าเช่น เมื่อไปถึงบริเวณ P และรวมตัวกันอีกครั้งเพื่อให้รูกลายเป็นวาเลนซ์อิเล็กตรอนของบริเวณ P จะปล่อยพลังงานออกมาเป็นจำนวนมาก ขนาดของไข่กำหนดโดยตัววัสดุเอง และไม่เกี่ยวอะไรกับสนามไฟฟ้าภายนอก ผลกระทบของแหล่งพลังงานภายนอกที่มีต่ออิเล็กตรอนเป็นเพียงการผลักให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางและเอาชนะผลกระทบของจุดเชื่อมต่อ PN
