Typowe sposoby chłodzenia termicznego UV LED
UV-LED to nowe półprzewodnikowe źródło światła UV po tradycyjnych gazowych źródłach światła UV, takich jak lampa rtęciowa i lampa ksenonowa. Ma zalety stabilnej wydajności, pojedynczej regulowanej fali świetlnej, wysokiej wydajności świetlnej, niskiego zużycia energii, ekologicznej ochrony środowiska i tak dalej. Obecnie stał się najlepszym produktem zastępczym w większości dziedzin zastosowań UV. W ostatnich latach, wraz z szybkim rozwojem UV-LED i ciągłym ulepszaniem mocy jego systemu, rozpraszanie ciepła stało się istotnym czynnikiem hamującym jego rozwój. Wzrost temperatury złącza chipa prowadzi do spadku wydajności UV-LED. Aby zachować dobre właściwości systemu UV-LED w warunkach dużej mocy, musimy wzmocnić chłodzenie termiczne chipa.
Radiator chłodzący UV-LED:
Radiator chłodzący UV-LED Air można podzielić na typ wytłaczania i typ rury cieplnej zgodnie z kategorią. Ze względu na dużą gęstość mocy macierzy UV-LED, konwekcja naturalna może zapewnić małą zdolność rozpraszania ciepła i wysokie zużycie ciepła, dlatego zwykle zamiast konwekcji naturalnej stosuje się konwekcję wymuszoną.
Radiator do chłodzenia powietrzem wytłaczanym jest zwykle stosowany w chłodzeniu UV-LED o niskiej mocy i ma wysoką niezawodność i niższy koszt dzięki prostej konstrukcji.
Rura cieplna to wysokowydajne urządzenie przewodzące ciepło, które wykorzystuje głównie wymianę ciepła ze zmianą fazy. Sama rurka cieplna nie ma efektu chłodzenia, ale jest dobrym przewodnikiem ciepła. Żeberka są zwykle rozmieszczone na zewnątrz rurki cieplnej w kształcie litery U, co spełnia wymagania miniaturyzacji i wygody systemu utwardzania UV oraz zapewnia równomierność temperatury powierzchni rozpraszania ciepła.
Rozwiązania do chłodzenia cieczą UV-LED
Radiator chłodzący ciecz napędza przepływ cieczy przez pompę wodną, aby odebrać ciepło. Chłodnica cieczy chłodzącej zwykle wykorzystuje wodę jako czynnik chłodzący. Ponieważ przewodność cieplna wody w tej samej temperaturze jest około 20 razy większa niż powietrza, jej zdolność przenoszenia ciepła jest większa niż powietrza, a ciepło właściwe wody jest znacznie większe niż powietrza, więc może skutecznie absorbować ciepło wytwarzane przez chipy UV-LED. Chłodnica chłodząca cieczą kompaktowego urządzenia UV-LED może być zintegrowana z aplikacją przy ograniczonej przestrzeni wokół obszaru utwardzania i jest szeroko stosowana w wielu sytuacjach.
Nowe sposoby chłodzenia:
Oprócz tradycyjnego radiatora chłodzącego powietrzem i radiatora chłodzącego cieczą, aby skutecznie ogrzać system UV-LED, pojawiły się nowe radiatory, takie jak chłodzenie rmoelektryczne, chłodzenie ciekłym metalem i tak dalej.
W procesie chłodzenia termoelektrycznego i rozpraszania ciepła półprzewodnikowy arkusz chłodniczy (TEC) może być używany tylko jako nośnik rozpraszania ciepła. Tec ma zwartą strukturę, a strumień ciepła, który może rozpraszać ciepło, jest zwykle niski i jest zwykle używany do rozpraszania ciepła w systemach UV małej mocy, a następnie ciepło jest odprowadzane innymi metodami chłodzenia.
Problem rozpraszania ciepła stał się technicznym wąskim gardłem, które ogranicza poprawę mocy systemu UV-LED. Problem rozpraszania ciepła przez diody LED UV o dużej mocy należy rozwiązać, łącząc wymianę ciepła, materiałoznawstwo i technologię produkcji. Przenikanie ciepła zapewnia środki rozpraszania ciepła, materiałoznawstwo poprawia przewodność cieplną materiałów, a technologia produkcji usprawnia proces produkcyjny.
Chłodzenie powietrzem i chłodzenie cieczą to obecnie najczęściej stosowane technologie. Ponadto pojawiły się nowe metody chłodzenia, takie jak chłodzenie termoelektryczne i ciekły metal. Jednak w dziedzinie udoskonalonej technologii termicznej wciąż jest wiele miejsc wartych eksploracji, a badania nad nowymi metodami chłodzenia wymagają dalszego rozwoju. W projektowaniu konstrukcyjnym radiatora chłodzącego kierunek badań w ostatnich latach polega na ulepszaniu istniejącej struktury poprzez metody optymalizacji, dobór materiałów i technologię.
