Тепло начинается в крошечном кристалле
Светодиод излучает свет, когда электрический ток проходит через полупроводниковый кристалл. Но в свет превращается не вся поданная энергия: остальная нагревает сам кристалл и детали рядом с ним. У мощного светодиода этот нагрев сосредоточен на очень маленькой площади, поэтому температура внутри корпуса может быстро вырасти, даже если лампа снаружи кажется прохладной.
Алюминий работает как тепловой мост
Теплу нужно пройти от кристалла через основание светодиода к корпусу, а затем уйти в окружающий воздух. Алюминий хорошо проводит тепло, поэтому быстро распределяет его по большей площади. Корпус с рёбрами увеличивает площадь соприкосновения с воздухом: тепло уходит от металла быстрее, чем от гладкой компактной поверхности.
Важно, чтобы между светодиодом и радиатором был хороший тепловой контакт. Воздушный зазор или плохо прилегающая деталь мешают отводу тепла, даже если сам радиатор сделан из металла. В светильниках для этого используют плотно прижатое основание или теплопроводящую пасту — материал, который заполняет мелкие неровности между поверхностями.
Температура влияет и на работу диода
Перегрев опасен не только для пластика. При слишком высокой температуре светодиод со временем может тускнеть и быстрее выходить из строя. Поэтому металлический радиатор — часть электрической и оптической конструкции, а не просто прочная оболочка: он помогает удерживать кристалл в рабочем температурном режиме. Именно тепловой путь от крошечного источника к большой поверхности определяет, сколько света лампа сможет давать долго.
