621.38

світлодіод
гетероструктура
світловий потік
тепловий режим
тепловий опір
термостабілізація
радіатор
LED
heterostructure
light stream
thermal mode
thermal resistance
thermalstabilization
radiator

Побудовано теплоелектричну модель світлодіода (СД) з просторово розділеними джерелом тепла та джерелом холоду. Розв’язано систему диференціальних рівнянь, яка включає стаціонарне рівняння теплопровідності та термогенерації Джоуля доповнених тепловими граничними умови третього роду. Розраховано розподіл температури в структурних елементах СД та температура перегріву активної зони залежно від його потужності та параметрів теплопроводу і радіатора. Проведено числовий розрахунок температури активної зони потужного білого світлодіода Gree XR7090WHT.
Thermoelectric model of a light diode was built with a spacial separation of the heat and cold source. The differential equations system was solved, which comprises the stationary equation of the heat-conductivity and the equation of Joule thermogeneration. The temperature distribution in the structural elements of LED was calculated and also the temperature of active zone overheating in dependence on the power of LED and the intensity of the heat exchange with the medium. For the numeral estimation a powerful white light diode was chosen – Gree XR7090WHT. It was found out that the light stream can be increased via current increasing, at simultaneous thermal stabilizing of its active zone.

1. Полищук, А.А. Обеспечение теплового режима светодиодных ламп при разработке светотехнических устройств [Текст] /А.А. Полищук // Современная электроника. – 2006. – № 3. – С. 42 – 45.
2. Алферов, Ж.И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур [Текст] / Ж.И. Алферов // Физика и техника полупроводников. – 1998. – Т. 32, № 1. – С. 3 – 18.
3. Сергеев, В.А. Расчет и анализ распределений плотности тока и температуры по площади структуры InGaN/GaN мощных светодиодов [Текст] / В.А. Сергеев, А.М. Ходаков // Физика и техника полупроводников. – 2010. – Т. 44, № 2. – С. 30 – 34.
4. Ефремов, А.А. Влияние джоулева разогрева на квантовую эффективность и выбор теплового режима мощных голубых InGaN/GaN светодиодов [Текст] / А.А. Ефремов, Н.И. Бочкарева, Р.И. Горбунов, Д.А. Лавринович // Физика и техника полупроводников. – 2006. – Т. 40, № 2. – С. 621 – 627.
5. Давыденко, Ю. Высокоэффективные современные светодиоды [Текст] / Ю. Давыденко // Современная электроника. – 2004. – № 10. – С. 36 – 43.
6. Никифоров, С. Температура в жизни и работе светодиодов [Текст] / С. Никифоров // Компоненты и технологии. – 2005. – № 9. – С. 140 – 146.
7. Лотар Ноэль. Охлаждение и регулирование температурных режимов светодиодов [Текст] / Лотар Ноэль // Полупроводниковая светотехника. – 2010. – № 3. – С. 13 – 15.
8. Миранович, В. Мощные светодиоды: особенности применения, проблемы и методы решения на примере светодиодов компании PROLIGHT OPTO TECHNOLOGY [Текст] / В. Миранович, И. Филоненко // Электронные компоненты. – 2007. – № 6. – С. 45 – 49. 9. Тихонов, А.Н. Уравнения математической физики [Текст] / А.Н. Тихонов, А.А. Самарський. – M.: Наука, 1977. – 735 с. 10. Беляев, Н.М. Методы теории теплопроводности. Ч.1. [Текст] / Н.М. Беляев, А.А. Рядно. – M.: Высш. шк., 1982. – 327 с.
11. Староверов, К. Системы охлаждения для светодиодов [Текст] / К. Староверов // Новости электроники. – 2008. – № 17. – С. 21 – 23.
12. Шостаковский, П. Современные решения термоэлектрического охлаждения [Текст] / П. Шостаковский // Компоненты и технологии. – 2009. – № 12. – С. 40 – 46.

1. Polishchuk A.A. Obespechenie teplovoho rezhima svetodiodnykh lamp pri razrabotke svetotekhnicheskikh ustrojstv, A.A Polishchuk, Sovremennaja elektronika, 2006, no. 3, pp. 42 – 45. [in Russian].
2. Alferov Zh.Y. Istoryya i budushchee poluprovodnikovykh heterostruktur, Zh.Y Alferov, Fizika i tekhnika poluprovodnikov, 1998, vol. 32, no. 1, pp. 3 – 18. [in Russian].
3. Serheev V.A. Raschet i analiz raspredelenij plotnosti toka i temperatury po ploshchadi struktury InGaN/GaN moshchnykh svetodiodov, V.A Serheev, A.M. Khodakov, Fizika i tekhnika poluprovodniykov, 2010, vol. 44, no. 2, pp. 30 – 34. [in Russian].
4. Efremov A.A. Vlijanie dzhouleva razohreva na kvantovuju effektivnost' i vybor teplovoho rezhima moshchnykh holubykh InGaN/GaN svetodiodov, A.A. Efremov, N.Y. Bochkareva, R.Y. Horbunov, D.A. Lavrinovich, Fizika i tekhnika poluprovodnikov, 2006, vol. 40, no. 2, pp. 621 – 627. [in Russian].
5. Davydenko Yu. Vysokoeffektivnye sovremennye svetodiody, Yu. Davydenko, Sovremennaja elektronika, 2004, no. 10, pp. 36 – 43. [in Russian].
6. Nikiforov S. Temperatura v zhizni i rabote svetodiodov, S. Nikiforov, Komponenty i tekhnolohii, 2005, no. 9, pp. 140 – 146. [in Russian].
7. Lotar Noel'. Okhlazhdenie i rehulirovanie temperaturnykh rezhimov svetodiodov, Lotar Noel', Poluprovodnikovaja svetotekhnika, 2010, no. 3, pp. 13 – 15. [in Russian].
8. Miranovich V. Moshchnye svetodiody: osobennosti primenenija, problemy i metody reshenija na primere svetodiodov kompanii PROLIGHT OPTO TECHNOLOGY, V. Miranovich, Y. Filonenko, Elektronnye komponenty, 2007, no. 6, pp. 45 – 49. [in Russian].
9. Tikhonov A.N. Uravnenija matematicheskoj fiziki, A.N. Tikhonov, A.A. Samars'kij, M., Nauka, 1977, 735 p. [in Russian].
10. Beljaev N.M. Metody teorii teploprovodnosti. Ch.1, N.M. Beljaev, A.A. Rjadno, M., Vyssh. shk., 1982, 327 p. [in Russian].
11. Staroverov K. Sistemy okhlazhdenija dlja svetodiodov, K. Staroverov, Novosti elektroniki, 2008, no. 17, pp. 21 – 23. [in Russian].
12. Shostakovskij P. Sovremennye reshenija termoelektricheskoho okhlazhdenija, P. Shostakovskij, Komponenty i tekhnolohii, 2009, no. 12, pp. 40 – 46.