Dizajn tepelného chladiča LED

S neustálym vývojom LED materiálov a obalových technológií sa jas LED produktov neustále zlepšuje a LED aplikácie sú čoraz širšie. Výkon pôvodnej jednočipovej LED nie je vysoký, výhrevnosť je obmedzená a problém s teplom nie je veľký, takže spôsob balenia je pomerne jednoduchý. Avšak v posledných rokoch, s neustálym prelomom technológie LED materiálov, sa zmenila aj technológia balenia LED. Vstupný výkon jednej LED je až viac ako 1W a dokonca až o 3W až 5W pr vyšší s vyvinutou technológiou.

Pretože tepelné problémy odvodené od vysokého jasu a vysokovýkonného systému LED budú kľúčom k ovplyvneniu funkcie produktu, aby sme rýchlo vybili teplo komponentov LED do okolitého prostredia, musíme najprv začať s tepelným manažmentom na úrovni balenia. . V súčasnosti je riešením tohto odvetvia pripojenie LED čipu k namáčacej doske pomocou spájky alebo tepelne vodivého materiálu, aby sa znížila tepelná impedancia baliaceho modulu cez chladič, ktorý je zároveň najbežnejším LED baliacim modulom na trhu.

Komponenty rozptylu tepla LED sú podobné komponentom CPU. Sú to hlavne vzduchom chladené moduly zložené z chladiča, tepelnej trubice, ventilátora a materiálov tepelného rozhrania. Jedným z tepelných protiopatrení je samozrejme aj kvapalinové chladenie. Pokiaľ ide o v súčasnosti najpopulárnejší modul podsvietenia LED televízorov veľkých rozmerov, vstupný výkon 40 palcového a 46 palcového LED podsvietenia je 470 W a 550 W. Pokiaľ ide o to, že 80 percent z nich sa mení na teplo, požadovaný odvod tepla je asi 360 W a 440 W.

Chladenie vzduchom:

Chladenie vzduchom je najbežnejším spôsobom odvodu tepla a je to aj lacnejší spôsob. V podstate vzduchové chladenie spočíva v použití ventilátora na odvádzanie tepla absorbovaného chladičom. Úžitkový vzor má výhody relatívne nízkej ceny a pohodlnej montáže. Je však veľmi závislá od prostredia. Napríklad, keď teplota stúpne a pretaktovanie, jeho výkon odvádzania tepla bude značne ovplyvnený.

Chladenie kvapalinou:

Chladenie kvapalinou odoberá teplo LED prostredníctvom núteného obehu kvapaliny poháňaného čerpadlom. V porovnaní s chladením vzduchom má výhody tichého, stabilného chladenia, menšej závislosti na prostredí a pod. Cena kvapalinového chladenia je relatívne vysoká a inštalácia je pomerne problematická. Na zváženie nákladov a jednoduchosti použitia sa voda zvyčajne používa ako teplovodivá kvapalina na odvádzanie tepla chladením kvapalinou, takže chladiče chladenia kvapalinou sa často nazývajú vodou chladené chladiče.

Polovodičové chladenie:

Chladenie polovodičov využíva špeciálny polovodičový chladiaci čip na generovanie teplotného rozdielu pri zapnutí. Pokiaľ môže byť teplo na vysokoteplotnom konci účinne odvádzané, nízkoteplotný koniec bude nepretržite chladený. Na každej polovodičovej častici je teplotný rozdiel. Chladiaca doska sa skladá z desiatok takýchto častíc v sérii, takže na dvoch povrchoch chladiacej dosky sa vytvára teplotný rozdiel. Použitím tohto javu teplotného rozdielu v kombinácii s chladením vzduchom / chladením vodou na ochladenie vysokoteplotného konca je možné dosiahnuť vynikajúci efekt rozptylu tepla.

Polovodičové chladenie má výhody nízkej chladiacej teploty a vysokej spoľahlivosti. Teplota studeného povrchu môže dosiahnuť menej ako -10 stupňov, ale cena je príliš vysoká a môže spôsobiť skrat v dôsledku príliš nízkej teploty. Okrem toho proces polovodičového chladiaceho čipu nie je zrelý a nie je široko používaný.