Konstrukcja radiatora termicznego LED

Wraz z ciągłą ewolucją materiałów LED i technologii opakowań, 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 cieplny nie jest duży, dlatego sposób jej pakowania jest stosunkowo prosty. Jednak w ostatnich latach, wraz z ciągłym przełomem w technologii materiałów LED, zmieniła się również technologia pakowania LED. Moc wejściowa pojedynczej diody LED wynosi do ponad 1 W, a nawet od 3 W do 5 W na większą w przypadku rozwiniętej technologii.

Ponieważ problemy termiczne wynikające z systemu LED o wysokiej jasności i dużej mocy będą kluczem do wpływu na działanie produktu, aby szybko odprowadzić ciepło komponentów LED do otaczającego środowiska, musimy najpierw zacząć od zarządzania ciepłem na poziomie opakowania . Obecnie rozwiązaniem branżowym jest podłączenie chipa LED do płytki nasączonej lutem lub materiałem przewodzącym ciepło, aby zmniejszyć impedancję cieplną modułu opakowaniowego przez radiator, który jest również najpopularniejszym modułem opakowaniowym LED na rynku.

Elementy rozpraszające ciepło diod 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 zaradczych termicznych. Jeśli chodzi o najpopularniejszy obecnie moduł podświetlenia telewizorów LED o dużych rozmiarach, moc wejściowa podświetlenia LED 40 cali i 46 cali wynosi odpowiednio 470 W i 550 W. Jeśli chodzi o to, że 80 procent z nich zamienia się w ciepło, wymagane rozpraszanie ciepła wynosi około 360 W i 440 W.

Chłodzenie powietrzem :

Chłodzenie powietrzem jest najpowszechniejszym i tańszym sposobem odprowadzania ciepła. Zasadniczo chłodzenie powietrzem polega na wykorzystaniu wentylatora do odprowadzania ciepła pochłanianego przez radiator. Model użytkowy ma zalety stosunkowo niskiej ceny i wygodnego montażu. Jednak jest to w dużym stopniu zależne od środowiska. Na przykład, gdy temperatura wzrośnie i nastąpi przetaktowanie, znacznie wpłynie to na wydajność rozpraszania ciepła.

Chłodzenie cieczą:

Chłodzenie cieczą odbiera ciepło diody LED poprzez wymuszony obieg cieczy napędzany 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 montaż stosunkowo kłopotliwy. Ze względu na koszty i łatwość użycia, jako ciecz przewodzącą ciepło do rozpraszania ciepła przy chłodzeniu cieczą zwykle stosuje się wodę, dlatego radiatory chłodzące cieczą są często nazywane radiatorami chłodzonymi wodą.

Półprzewodnikowe chłodzenie chłodnicze:

Chłodzenie półprzewodników wykorzystuje specjalny półprzewodnikowy układ chłodniczy do generowania różnicy temperatur po włączeniu. Dopóki ciepło po stronie o wysokiej temperaturze będzie skutecznie odprowadzane, strona o niskiej temperaturze będzie stale chłodzona. Na każdej cząstce półprzewodnikowej występuje różnica temperatur. Płyta chłodnicza składa się z kilkudziesięciu takich cząstek ułożonych szeregowo, w związku z czym na obu powierzchniach blachy chłodniczej powstaje różnica temperatur. Wykorzystując zjawisko różnicy temperatur w połączeniu z chłodzeniem powietrzem/chłodzeniem wodą w celu schłodzenia części wysokotemperaturowej, można uzyskać doskonały efekt rozpraszania ciepła.

Chłodzenie półprzewodnikowe ma zalety niskiej temperatury chłodzenia i wysokiej niezawodności. Temperatura zimnej powierzchni może osiągnąć poniżej minus 10 stopni, 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 powszechnie stosowany.