Uobičajeni UV LED termalni načini hlađenja
UV-LED je novi čvrsti UV izvor svjetlosti nakon tradicionalnih plinskih UV izvora svjetlosti kao što su živina lampa i ksenonska lampa. Ima prednosti stabilnih performansi, jednog podesivog svjetlosnog vala, visoke svjetlosne efikasnosti, niske potrošnje energije, zelene zaštite okoliša i tako dalje. Postao je najbolji zamjenski proizvod u većini UV primjena trenutno. Poslednjih godina, sa brzim razvojem UV-LED i stalnim poboljšanjem snage njegovog sistema, odvođenje toplote je postalo važan faktor koji ometa njegov razvoj. Povećanje temperature spoja čipa dovodi do pada UV-LED performansi. Da bismo održali dobre karakteristike UV-LED sistema u uslovima velike snage, moramo pojačati termičko hlađenje čipa.
UV-LED hladnjak za zračno hlađenje:
UV-LED Hladnjak za hlađenje zraka može se podijeliti na tip ekstruzije i tip toplotnih cijevi prema kategoriji. Zbog velike gustine snage niza UV-LED čipova, prirodna konvekcija može osigurati mali kapacitet disipacije topline i veliku potrošnju topline, tako da se prisilna konvekcija obično koristi umjesto prirodne konvekcije.
Hladnjak za hlađenje ekstruzijskim zrakom se obično koristi za UV-LED hlađenje male snage, a ima visoku pouzdanost i nižu cijenu zbog jednostavne strukture.
Toplotna cijev je uređaj visoke efikasnosti za provođenje topline, koji uglavnom koristi prijenos topline s promjenom faze. Sama toplotna cijev nema efekt hlađenja, ali je dobar provodnik topline. Rebra su obično raspoređena izvan toplotne cijevi u obliku slova U, što zadovoljava zahtjeve minijaturizacije i praktičnosti sistema UV očvršćavanja i osigurava ujednačenost površinske temperature disipacije topline.
UV-LED tečna rješenja za hlađenje
Rashladni hladnjak tečnosti pokreće protok tekućine kroz vodenu pumpu kako bi oduzeo toplinu. Radijator za tečno hlađenje obično koristi vodu kao rashladnu tečnost. Budući da je toplotna provodljivost vode na istoj temperaturi oko 20 puta veća od zraka, njen kapacitet prijenosa topline je veći od zraka, a specifični toplinski kapacitet vode je mnogo veći od zraka, tako da može efikasno apsorbirati toplina koju stvaraju UV-LED čipovi. Radijator za tekuće hlađenje kompaktnog UV-LED uređaja može se integrirati u aplikaciju s ograničenim prostorom oko područja očvršćavanja i široko se koristi u mnogim prilikama.
Novi načini hlađenja:
Pored tradicionalnog hladnjaka za vazdušno hlađenje i hladnjaka za tečno hlađenje, kako bi se efikasno zagrejao UV-LED sistem, pojavili su se neki novi hladnjaki, kao što su rmoelektrično hlađenje, hlađenje tečnim metalom i tako dalje.
U procesu termoelektričnog hlađenja i odvođenja toplote, poluprovodnički rashladni lim (TEC) može se koristiti samo kao nosilac toplote. Tec ima kompaktnu strukturu, a toplotni tok koji može da odvede toplotu je obično nizak, i obično se koristi za disipaciju toplote kod UV sistema male snage, a zatim se toplota odvodi drugim metodama hlađenja.
Problem disipacije toplote postao je tehničko usko grlo koje ograničava poboljšanje snage UV-LED sistema. Problem disipacije toplote UV-LED velike snage mora se rešiti kombinovanjem prenosa toplote, nauke o materijalima i tehnologije proizvodnje. Prijenos topline osigurava sredstva za disipaciju topline, nauka o materijalima poboljšava toplinsku provodljivost materijala, a tehnologija proizvodnje poboljšava proces proizvodnje.
Hladnjaci za hlađenje zraka i tekućine su trenutno najčešće korištene tehnologije. Osim toga, pojavile su se i nove metode hlađenja kao što su termoelektrično hlađenje i tečni metal. Međutim, u oblasti poboljšane termičke tehnologije još uvijek postoji mnogo mjesta koje vrijedi istražiti, a istraživanje novih metoda hlađenja treba dalje razvijati. U strukturnom dizajnu rashladnog hladnjaka, smjer istraživanja posljednjih godina je poboljšanje postojeće strukture kroz metode optimizacije, odabir materijala i tehnologije.
