Bežné spôsoby tepelného chladenia UV LED
UV-LED je nový pevný zdroj UV svetla po tradičných plynových zdrojoch UV svetla, ako je ortuťová a xenónová lampa. Má výhody stabilného výkonu, jedinej nastaviteľnej svetelnej vlny, vysokej svetelnej účinnosti, nízkej spotreby energie, zelenej ochrany životného prostredia atď. V súčasnosti sa stal najlepším náhradným produktom vo väčšine oblastí UV použitia. V posledných rokoch, s rýchlym vývojom UV-LED a neustálym zlepšovaním jeho systémového výkonu, sa rozptyl tepla stal dôležitým faktorom, ktorý bráni jeho rozvoju. Zvýšenie teploty spoja čipov vedie k poklesu výkonu UV-LED. Aby sme zachovali dobré vlastnosti UV-LED systému v podmienkach vysokého výkonu, musíme posilniť tepelné chladenie čipu.
Vzduchový chladiaci chladič UV-LED:
Vzduchový chladič UV-LED možno rozdeliť na typ vytláčania a typ tepelnej trubice podľa kategórie. Kvôli vysokej hustote výkonu čipov UV-LED čipov môže prirodzená konvekcia poskytnúť malú kapacitu rozptylu tepla a vysokú spotrebu tepla, takže namiesto prirodzenej konvekcie sa zvyčajne používa nútená konvekcia.
Chladič vytláčaného vzduchu sa zvyčajne používa na nízkoenergetickom chladení UV-LED a má vysokú spoľahlivosť a nižšie náklady vďaka jednoduchej štruktúre.
Tepelná trubica je vysokoúčinné zariadenie na vedenie tepla, ktoré využíva hlavne prenos tepla s fázovou zmenou. Tepelná trubica sama o sebe nemá chladiaci účinok, ale je dobrým vodičom tepla. Rebrá sú zvyčajne rozmiestnené mimo tepelnej trubice v tvare U, čo spĺňa požiadavky miniaturizácie a pohodlia systému UV vytvrdzovania a zabezpečuje rovnomernosť povrchovej teploty rozptylu tepla.
Kvapalné chladiace riešenia UV-LED
Chladič chladený kvapalinou poháňa prietok kvapaliny cez vodné čerpadlo, aby odvádzal teplo. Chladič kvapaliny zvyčajne používa ako chladiacu kvapalinu vodu. Pretože tepelná vodivosť vody pri rovnakej teplote je asi 20-krát väčšia ako vodivosť vzduchu, jej kapacita prenosu tepla je väčšia ako kapacita vzduchu a špecifická tepelná kapacita vody je oveľa väčšia ako kapacita vzduchu, takže môže účinne absorbovať teplo generované UV-LED čipmi. Kvapalinový chladiaci radiátor kompaktného UV-LED zariadenia môže byť integrovaný do aplikácie s obmedzeným priestorom okolo oblasti vytvrdzovania a je široko používaný pri mnohých príležitostiach.
Nové spôsoby chladenia:
Okrem tradičného chladiča chladenia vzduchom a chladiča chladenia kvapalinou sa s cieľom efektívneho ohrevu systému UV-LED objavili aj niektoré nové chladiče, ako napríklad rmoelektrické chladenie, chladenie tekutými kovmi atď.
V procese termoelektrického chladenia a odvodu tepla môže byť polovodičový chladiaci plech (TEC) použitý iba ako nosič odvodu tepla. Tec má kompaktnú štruktúru a tepelný tok, ktorý môže odvádzať teplo, je zvyčajne nízky a zvyčajne sa používa na odvádzanie tepla nízkoenergetických UV systémov a potom sa teplo vypúšťa inými spôsobmi chladenia.
Problém rozptylu tepla sa stal technickým prekážkou, ktorá obmedzuje zlepšenie výkonu systému UV-LED. Problém rozptylu tepla vysoko výkonných UV-LED sa musí vyriešiť kombináciou prenosu tepla, materiálovej vedy a výrobnej technológie. Prenos tepla poskytuje prostriedky na odvádzanie tepla, materiálová veda zlepšuje tepelnú vodivosť materiálov a výrobná technológia zlepšuje výrobný proces.
Chladiče vzduchom a kvapalinovým chladením sú v súčasnosti najpoužívanejšie technológie. Okrem toho sa objavili aj nové spôsoby chladenia, ako je termoelektrické chladenie a tekutý kov. V oblasti vylepšenej tepelnej techniky je však stále veľa miest, ktoré stojí za to preskúmať a výskum nových metód chladenia si vyžaduje ďalší rozvoj. V konštrukčnom návrhu chladiaceho chladiča je v posledných rokoch smer výskumu zlepšiť existujúcu štruktúru pomocou optimalizačných metód, výberu materiálu a technológie.
