تصميم حراري LED عالي الطاقة

على الرغم من أن LED عالية الطاقة لها العديد من المزايا مثل توفير الطاقة وحماية البيئة ، في نفس الوقت ، نظرًا لقوتها العالية ، من السهل أن تتسبب كمية كبيرة من الحرارة المتولدة في انخفاض مصدر الضوء لأنه لا يمكن تبديدها في الوقت المناسب ، ويتم تقصير عمر الخدمة بشكل كبير بسبب ارتفاع درجة حرارة الرقاقة ، الأمر الذي كان محيرًا لمهندسي مصابيح LED عالية الطاقة.

تشتمل الإدارة الحرارية لمصابيح LED عالية الطاقة بشكل أساسي على ثلاثة جوانب: مستوى الرقاقة ومستوى التغليف ومستوى تبديد الحرارة لتكامل النظام. من بينها ، الرقاقة هي مكون التسخين الرئيسي ، تحدد كفاءتها الكمية كفاءة التسخين ، وتحدد مادة الركيزة كفاءة نقل الحرارة الخارجية للرقاقة ؛ بالنسبة للتغليف ، تؤثر بنية التغليف والمواد والعملية بشكل مباشر على كفاءة تبديد الحرارة ؛ إن مستوى تبديد الحرارة المتكامل للنظام هو ما يسمى بالمبدد الحراري الخارجي ، والذي يتضمن بشكل أساسي بثق الألمنيوم ، وأنابيب الحرارة ، والمروحة ، وغرفة البخار ، إلخ.

تشمل التقنيات الحرارية الرئيسية لمصابيح LED عالية الطاقة المشتت الحراري بالبثق ، ومبدد الحرارة للأنابيب الحرارية ، وغرفة البخار ، و PAD الحراري ، والشحم الحراري ، وما إلى ذلك. في تصميم هيكل تبديد الحرارة لمصابيح LED عالية الطاقة ، يجب أن تكون قناة التوصيل الحراري الجيدة تقليل المقاومة الحرارية بين ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وسيط التوصيل الحراري والمشتت الحراري ، وزيادة سطح التلامس الفعال بينهما ، واختيار الموصلية الحرارية المناسبة ووسط توصيل الحرارة الأعلى لتسريع ركفاءة التوصيل الحراري.

يتطلب وضع تبديد الحرارة بالحمل الطبيعي لمصابيح LED عالية الطاقة أيضًا منطقة فعالة لتبديد الحرارة. لذلك ، يجب زيادة مساحة التبادل الحراري للجدار الخارجي للمشتت الحراري بشكل مناسب. بالإضافة إلى ذلك ، عند رش ألوان مختلفة من الطلاء ، يجب مراعاة سماكة الرش والتوصيل الحراري وأداء الإشعاع الحراري لهذا النوع من الطلاء الملون. بشكل عام ، من أجل زيادة مساحة تبديد الحرارة للرادياتير ، نستخدم هيكل الزعنفة.

سيولد مصدر الطاقة أيضًا حرارة ، لأن مصدر طاقة المصباح ومصباح الكشاف يتم وضعه عمومًا داخل تجويف المصباح. يمكن استخدام PAD موصل حراري أو شحم حراري لتبريد مصدر الطاقة.

بالإضافة إلى ذلك ، يعتبر الإشعاع الحراري نوعًا من نقل الحرارة يتم إجراؤه بواسطة جميع الكائنات في أي وقت ، وتختلف كثافة الإشعاع للمواد المختلفة. بشكل عام ، تكون شدة إشعاع الأجسام الباردة أقل من تلك الخاصة بالأجسام الدافئة ، وتكون كثافة إشعاع الأجسام الخشنة أكبر من كثافة الأجسام الملساء. انتقال الحرارة الإشعاعي للمصباح وضوء الكشاف صغير ويمكن تجاهله تقريبًا.

من المقدمة أعلاه ، يمكن ملاحظة أن تبديد الحرارة لمصابيح LED عالية الطاقة لا يجب أن يكون لها تصميم هيكل تبديد حرارة معقول فحسب ، بل يجب أيضًا اختيار مواد مناسبة لواجهة توصيل الحرارة للطاقة المختلفة والهياكل المختلفة والمصابيح المختلفة.