Technologia termiczna LED i materiały termiczne

Rozpraszanie ciepła jest głównym czynnikiem wpływającym na intensywność oświetlenia lamp LED. Wytłaczanie radiatora może rozwiązać problem rozpraszania ciepła w lampach LED o niskim natężeniu światła. ale wytłaczany radiator nie może rozwiązać problemu rozpraszania ciepła w przypadku lamp LED o mocy 75 W lub 100 W.

Aby osiągnąć idealne natężenie oświetlenia, należy zastosować technologię aktywnego chłodzenia, aby rozłożyć ciepło wydzielane przez elementy oświetlenia LED. Niektóre aktywne rozwiązania chłodzące, takie jak wentylatory, mają krótszą żywotność niż lampy LED. Aby zapewnić praktyczne rozwiązanie aktywnego chłodzenia dla lamp LED o wysokiej jasności, technologia chłodzenia termicznego musi zapewniać niskie zużycie energii; i może być stosowany do małych lamp; jego żywotność powinna być podobna lub wyższa niż źródła lampy.

Metoda chłodzenia

Ogólnie rzecz biorąc, w zależności od sposobu odbierania ciepła z grzejnika, grzejnik można podzielić na chłodzenie aktywne i chłodzenie pasywne. Tak zwane pasywne rozpraszanie ciepła oznacza, że ​​ciepło źródła światła LED jest naturalnie rozpraszane do powietrza przez radiator. Efekt rozpraszania ciepła jest proporcjonalny do rozmiaru radiatora, ale ponieważ ciepło jest rozpraszane w sposób naturalny, efekt jest oczywiście znacznie zmniejszony. W sprzęcie, który nie jest wymagany lub służy do rozpraszania ciepła dla komponentów, które nie generują dużo ciepła. Na przykład niektóre popularne płyty główne przyjmują również pasywne odprowadzanie ciepła na mostku północnym. Większość z nich przyjmuje aktywne odprowadzanie ciepła. Aktywne odprowadzanie ciepła wymuszane jest przez urządzenia chłodzące, takie jak wentylatory. Charakteryzuje się wysoką sprawnością odprowadzania ciepła oraz niewielkimi rozmiarami sprzętu.

Aktywne rozpraszanie ciepła, podzielone pod względem rozpraszania ciepła, można wyjaśnić na chłodzenie powietrzem, chłodzenie cieczą, chłodzenie rurek cieplnych, chłodzenie półprzewodników, chłodzenie chemiczne i tak dalej.

Chłodzenie powietrzem jest najczęstszym sposobem chłodzenia termicznego, a także tańszym sposobem. Chłodzenie powietrzem to zasadniczo zastosowanie wentylatora do odprowadzania ciepła pochłoniętego przez chłodnicę. Posiada zalety stosunkowo niskiej ceny i wygodnego montażu. Jest to jednak w dużym stopniu zależne od środowiska, na przykład wydajność cieplna zostanie znacznie zmniejszona, gdy temperatura wzrośnie i nastąpi przetaktowanie.

Chłodzenie cieczą

Chłodzenie cieczą to wymuszony obieg cieczy pod napędem pompy w celu odebrania ciepła z chłodnicy. W porównaniu z chłodzeniem powietrzem ma zalety ciszy, stabilnego chłodzenia i mniejszej zależności od środowiska. Cena chłodzenia cieczą jest stosunkowo wysoka, a instalacja stosunkowo skomplikowana. Jednocześnie staraj się instalować zgodnie z instrukcjami zawartymi w instrukcji, aby uzyskać najlepszy efekt rozpraszania ciepła. Ze względu na koszty i łatwość użytkowania, rozpraszanie ciepła chłodzonego cieczą zwykle wykorzystuje wodę jako ciecz przewodzącą ciepło, dlatego grzejniki chłodzone cieczą są często określane jako grzejniki chłodzone wodą.

Rurka cieplna

Rura cieplna jest rodzajem elementu przenoszącego ciepło. W pełni wykorzystuje zasadę przewodzenia ciepła i właściwości szybkiego przenoszenia ciepła czynnika chłodniczego. Przenosi ciepło poprzez parowanie i kondensację cieczy w całkowicie zamkniętej rurze próżniowej. Posiada niezwykle wysoką przewodność cieplną i dobre właściwości izotermiczne. Obszar wymiany ciepła po obu stronach zimna i ciepła można dowolnie zmieniać, ciepło można przenosić na duże odległości, temperaturę można kontrolować i szereg zalet, a wymiennik ciepła złożony z rurek cieplnych ma wysoką wydajność wymiany ciepła , zwarta konstrukcja, mała odporność na płyny itp. Zaleta. Jego przewodność cieplna znacznie przewyższa przewodność cieplną jakiegokolwiek znanego metalu.

Chłodnictwo półprzewodnikowe

Chłodzenie półprzewodnikowe polega na użyciu specjalnego rodzaju półprzewodnikowego chipa chłodniczego, który wytwarza różnicę temperatur, gdy jest zasilany. Dopóki ciepło końca o wysokiej temperaturze może być skutecznie rozproszone, koniec o niskiej temperaturze będzie stale chłodzony. Różnica temperatur jest generowana na każdej cząstce półprzewodnika, a arkusz chłodzący jest tworzony przez połączenie dziesiątek takich cząstek szeregowo, tworząc w ten sposób różnicę temperatur na dwóch powierzchniach arkusza chłodniczego. Wykorzystując to zjawisko różnicy temperatur, w połączeniu z chłodzeniem powietrzem/chłodzeniem wodą w celu schłodzenia końcówki o wysokiej temperaturze, można uzyskać doskonały efekt rozpraszania ciepła. Chłodnictwo półprzewodnikowe ma zalety niskiej temperatury chłodzenia i wysokiej niezawodności. Temperatura zimnej powierzchni może spaść poniżej minus 10, ale koszt jest zbyt wysoki i może powodować zwarcia z powodu niskiej temperatury, a obecna technologia chłodzenia półprzewodników nie jest dojrzała i niewystarczająco praktyczna.

Chłodnictwo chemiczne

Tak zwane chłodzenie chemiczne polega na wykorzystaniu niektórych substancji chemicznych o bardzo niskiej temperaturze i wykorzystaniu ich do pochłaniania dużej ilości ciepła, gdy topią się, aby obniżyć temperaturę. W związku z tym bardziej powszechne jest stosowanie suchego lodu i ciekłego azotu. Na przykład użycie suchego lodu może obniżyć temperaturę poniżej minus 20, a trochę więcej' zboczone' gracze używają ciekłego azotu, aby obniżyć temperaturę procesora poniżej minus 100 (teoretycznie). Oczywiście ze względu na wysoką cenę i krótki czas trwania ta metoda jest często stosowana. Widziany w laboratorium lub entuzjastów ekstremalnego overclockingu.