Cómo generar calor a partir de una farola solar

Al final, solo alrededor del 30-40% de la energía eléctrica de entrada se convierte en energía luminosa, y el 60-70% restante de la energía se genera principalmente por la vibración de la red de recombinación no radiativa, formando energía térmica. Entonces, ¿la farola solar ¿Genera calor? ¿Cuánto calor puede generar? ¿Cuánto calor genera el LED? A medida que aumenta la temperatura del chip, la recombinación no radiativa se intensificará, debilitando aún más la eficiencia luminosa. Tanto calor que surgen problemas durante el uso. Además, muchas personas que utilizan LED de alta potencia por primera vez no saben cómo resolver eficazmente el problema térmico, lo que convierte la fiabilidad del producto en un problema importante. Bajo el voltaje directo del LED, los electrones obtienen energía de la fuente de alimentación. Impulsados ​​por el campo eléctrico, superan el campo eléctrico de la unión PN y transitan de la región N a la región P. Estos electrones se recombinan con los huecos en la región P. Dado que los electrones libres que se desplazan a la región P tienen mayor energía que los electrones de valencia en la región P, los electrones regresan a un estado de baja energía durante la recombinación, y el exceso de energía se libera en forma de fotones. La longitud de onda de los fotones emitidos está relacionada con la diferencia de energía, por ejemplo. Se puede observar que la región emisora ​​de luz se encuentra principalmente cerca de la unión PN, y la emisión de luz se debe a la recombinación de electrones y huecos para liberar energía. En un diodo semiconductor, los electrones encuentran resistencia desde que entran en la región semiconductora hasta que salen de ella. En principio, la estructura física de los diodos semiconductores establece que el número de electrones emitidos desde el electrodo negativo de la fuente y el número de electrones que regresan al electrodo positivo son iguales. Para los diodos comunes, cuando ocurre la recombinación de pares electrón-hueco, el espectro de fotones emitidos no se encuentra en el rango de luz visible debido al factor de diferencia de nivel de energía Eg. En su recorrido dentro del diodo, los electrones consumirán energía debido a la existencia de resistencia. La potencia consumida está en línea con las leyes básicas de la electrónica: Pu003dI2Ru003dI2(RN++RP)+IVTH En la fórmula: RN es la resistencia de volumen de la región N, VTH es el voltaje de encendido de la unión PN, y RP es la potencia generada por la resistencia de volumen de la región P. El calor es: Qu003dPt En la fórmula: t es el tiempo en que el diodo está energizado. En esencia, el LED sigue siendo un diodo semiconductor. Por lo tanto, cuando el LED está trabajando en la dirección directa, su proceso de trabajo se ajusta a la descripción anterior. La potencia eléctrica que consume es: PLEDu003dULED×ILED En la fórmula: ULED es el voltaje directo a través de la fuente de luz LED: ILED es la corriente que fluye a través del LED Esta potencia eléctrica consumida se convierte en calor y se libera: Qu003dPLED×t En la fórmula: t es el tiempo de electrificación. De hecho, la energía liberada por los electrones al recombinarse con los huecos en la región P no proviene directamente de la fuente de alimentación externa, sino que, al estar los electrones en la región N y no existir un campo eléctrico externo, su nivel de energía es Eg superior al nivel de energía de los electrones de valencia de la región P. Al llegar a la región P, se recombinan con el hueco y se convierten en electrones de valencia de dicha región, liberando así una gran cantidad de energía. El valor de Eg está determinado por el material en sí y no depende del campo eléctrico externo. El efecto de la fuente de alimentación externa sobre el electrón consiste en impulsarlo a moverse en una dirección específica, contrarrestando el efecto de la unión PN. La producción de calor de las farolas solares no guarda relación con la eficiencia lumínica; no existe ninguna relación entre el pequeño porcentaje de energía eléctrica que se utiliza para generar luz y el porcentaje restante que se destina a generar calor. Mediante la comprensión de los conceptos de generación de calor, resistencia térmica y temperatura de unión de los LED de alta potencia, la derivación de fórmulas teóricas y la medición de la resistencia térmica, podemos estudiar el diseño de empaquetado, la evaluación y la aplicación práctica de los LED de alta potencia. Cabe destacar que la gestión térmica es un aspecto clave en la actualidad, dado que la eficiencia luminosa de los productos LED no es elevada. Mejorar fundamentalmente la eficiencia luminosa para reducir la generación de energía térmica es fundamental. Esto requiere avances tecnológicos en todos los aspectos de la fabricación de chips, el empaquetado de LED y la aplicación de productos. [El contenido anterior ha sido organizado y publicado por fabricantes de alumbrado público solar].

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