Konstrukcja termiczna LED

    Wraz z ciągłą ewolucją materiałów LED i technologii pakowania, jasność produktów LED jest stale poprawiana, a zastosowania LED są coraz szersze. Moc oryginalnej jednoukładowej diody LED nie jest wysoka, wartość opałowa jest ograniczona, a problem ciepła nie jest duży, więc jej sposób pakowania jest stosunkowo prosty. Jednak w ostatnich latach, wraz z ciągłym przełomem technologii materiałów LED, zmieniła się również technologia pakowania LED. Moc wejściowa pojedynczej diody LED wynosi do ponad 1 W, a nawet do 3 W do 5 W pr wyżej dzięki opracowanej technologii.

Ponieważ problemy termiczne wynikające z wysokiej jasności i systemu LED o dużej mocy będą kluczem do wpływu na funkcję produktu, aby szybko rozładować ciepło komponentów LED do otaczającego środowiska, musimy najpierw zacząć od zarządzania termicznego na poziomie opakowania. Obecnie rozwiązaniem branżowym jest podłączenie chipa LED do płyty moczącej za pomocą lutu lub materiału przewodzącego ciepło w celu zmniejszenia impedancji cieplnej modułu opakowaniowego poprzez radiator, który jest również najczęstszym modułem opakowaniowym LED na rynku.

Elementy rozpraszania ciepła w diodach LED są podobne do elementów procesora. Są to głównie moduły chłodzone powietrzem składające się z radiatora, rurki cieplnej, wentylatora i materiałów interfejsu termicznego. Oczywiście chłodzenie cieczą jest również jednym ze środków przeciwdziałania termicznego. Jeśli chodzi o najpopularniejszy obecnie wielkogabarytowy moduł podświetlenia telewizora LED, moc wejściowa 40-calowego i 46-calowego podświetlenia LED wynosi odpowiednio 470 W i 550 W. Jeśli chodzi o 80% z nich zamieniających się w ciepło, wymagane rozpraszanie ciepła wynosi około 360W i 440W.

Chłodzenie powietrzem:

Chłodzenie powietrzem jest najczęstszym sposobem rozpraszania ciepła, a także tańszym sposobem. Zasadniczo chłodzenie powietrzem polega na użyciu wentylatora do usunięcia ciepła pochłanianego przez radiator. Wzór użytkowy ma zalety stosunkowo niskiej ceny i wygodnego montażu. Jest jednak w dużym stopniu zależny od środowiska. Na przykład, gdy temperatura wzrośnie i podkręcanie, jej wydajność rozpraszania ciepła znacznie wpłynie.

Chłodzenie cieczą:

Chłodzenie cieczą odbiera ciepło diody LED poprzez wymuszoną cyrkulację cieczy napędzanej przez pompę. W porównaniu z chłodzeniem powietrzem ma zalety cichego, stabilnego chłodzenia, mniejszej zależności od środowiska i tak dalej. Cena chłodzenia cieczą jest stosunkowo wysoka, a instalacja stosunkowo kłopotliwa. Ze względu na koszty i łatwość użycia, woda jest zwykle używana jako ciecz przewodząca ciepło do rozpraszania ciepła chłodzącego cieczą, więc chłodzenie cieczą często nazywane jest radiatorem chłodzonym wodą.

Półprzewodnikowe chłodzenie chłodnicze:

Chłodzenie półprzewodnikowe wykorzystuje specjalny półprzewodnikowy układ chłodniczy do generowania różnicy temperatur po włączeniu zasilania. Tak długo, jak ciepło na końcu wysokiej temperatury może być skutecznie rozpraszane, koniec niskiej temperatury będzie stale chłodzony. Na każdej cząstce półprzewodnika występuje różnica temperatur. Arkusz chłodniczy składa się z kilkudziesięciu takich cząstek szeregowo, więc na dwóch powierzchniach arkusza chłodniczego powstaje różnica temperatur.Wykorzystując to zjawisko różnicy temperatur, w połączeniu z chłodzeniem powietrzem / wodą w celu schłodzenia końcówki o wysokiej temperaturze, można uzyskać doskonały efekt rozpraszania ciepła.

Chłodzenie półprzewodnikowe ma zalety niskiej temperatury chłodzenia i wysokiej niezawodności. Temperatura zimnej powierzchni może osiągnąć poniżej minus 10 °C, ale koszt jest zbyt wysoki i może spowodować zwarcie z powodu zbyt niskiej temperatury. Co więcej, proces półprzewodnikowego układu chłodniczego nie jest dojrzały i nie jest szeroko stosowany.