LED termalni dizajn

Uz kontinuiranu evoluciju LED materijala i tehnologije pakiranja, svjetlina LED proizvoda se kontinuirano poboljšava, a LED aplikacije su sve šire i šire. Snaga originalne LED diode sa jednim čipom nije velika, kalorijska vrijednost je ograničena, a problem topline nije veliki, tako da je njegova metoda pakiranja relativno jednostavna. Međutim, posljednjih godina, uz kontinuirani proboj tehnologije LED materijala, promijenila se i tehnologija pakiranja LED-a. Ulazna snaga jedne LED diode je do više od 1W, pa čak i do 3W do 5W pr veća s razvijenom tehnologijom.

Budući da će toplinski problemi koji proizlaze iz velike svjetline i LED sistema velike snage biti ključ koji će utjecati na funkciju proizvoda, kako bismo brzo ispustili toplinu LED komponenti u okolinu, prvo moramo početi s upravljanjem toplinom na nivou pakovanja. . Trenutno, industrijsko rješenje je povezivanje LED čipa na ploču za namakanje sa lemom ili toplinski provodljivim materijalom kako bi se smanjila toplinska impedancija modula za pakovanje kroz hladnjak, koji je ujedno i najčešći LED modul za pakovanje na tržištu.

Komponente za rasipanje toplote LED-a su slične onima kod CPU-a. To su uglavnom vazdušno hlađeni moduli sastavljeni od hladnjaka, toplotne cevi, ventilatora i materijala termičkog interfejsa. Naravno, tečno hlađenje je takođe jedna od termičkih kontramera. Što se tiče trenutno najpopularnijeg LED TV modula pozadinskog osvjetljenja velike veličine, ulazna snaga LED pozadinskog osvjetljenja od 40 inča i 46 inča iznosi 470 W odnosno 550 W. U smislu da se 80 posto njih pretvara u toplinu, potrebno rasipanje topline je oko 360 W i 440 W.

  Zračno hlađenje:

Vazdušno hlađenje je najčešći način odvođenja toplote, a ujedno je i jeftiniji način. U suštini, vazdušno hlađenje je korišćenje ventilatora za odvođenje toplote koju apsorbuje hladnjak. Korisni model ima prednosti relativno niske cijene i zgodne instalacije. Međutim, jako ovisi o okolišu. Na primjer, kada temperatura poraste i overklokiranje, njegove performanse rasipanje topline će biti jako pogođene.

Tečno hlađenje:

Tečno hlađenje oduzima toplinu LED-a kroz prisilnu cirkulaciju tekućine koju pokreće pumpa. U poređenju sa vazdušnim hlađenjem, ima prednosti tihog, stabilnog hlađenja, manje zavisnosti od okoline i tako dalje. Cijena tekućeg hlađenja je relativno visoka, a instalacija je relativno problematična. Radi razmatranja cijene i jednostavnosti korištenja, voda se obično koristi kao tekućina koja provodi toplinu za rasipanje topline hlađenja tekućinom, tako da se rashladni hladnjak s tekućinom često naziva vodeno hlađen hladnjak.

Poluprovodničko rashladno hlađenje:

  Poluvodičko hlađenje koristi poseban poluvodički rashladni čip za stvaranje temperaturne razlike kada je uključen. Sve dok se toplota na kraju visoke temperature može efikasno raspršiti, kraj niske temperature će se kontinuirano hladiti. Postoji temperaturna razlika na svakoj poluvodičkoj čestici. Rashladni lim se sastoji od desetina takvih čestica u nizu, pa se na dvije površine rashladne ploče formira temperaturna razlika. Koristeći ovaj fenomen temperaturne razlike, u kombinaciji sa vazdušnim/vodenim hlađenjem za hlađenje visokotemperaturnog kraja, može se postići odličan efekat disipacije toplote.

Poluvodičko hlađenje ima prednosti niske temperature hlađenja i visoke pouzdanosti. Temperatura hladne površine može doseći ispod minus 10 stepeni, ali je cijena previsoka i može uzrokovati kratki spoj zbog preniske temperature. Štaviše, proces poluprovodničkog rashladnog čipa nije zreo i nije u širokoj upotrebi.