تصميم حراري LED

مع التطور المستمر لمواد LED وتكنولوجيا التعبئة والتغليف ، يتم تحسين سطوع منتجات LED باستمرار ، وتطبيقات LED على نطاق واسع أكثر فأكثر. قوة LED الأصلي أحادي الشريحة ليست عالية ، والقيمة الحرارية محدودة ، ومشكلة الحرارة ليست كبيرة ، لذا فإن طريقة التغليف بسيطة نسبيًا. ومع ذلك ، في السنوات الأخيرة ، مع الاختراق المستمر لتكنولوجيا مواد LED ، تغيرت أيضًا تكنولوجيا التغليف الخاصة بـ LED. تصل طاقة الإدخال لمصباح LED واحد إلى أكثر من 1 وات ، وحتى 3 وات إلى 5 وات أعلى مع التكنولوجيا المطورة.

نظرًا لأن المشاكل الحرارية الناتجة عن السطوع العالي ونظام LED عالي الطاقة سيكون المفتاح للتأثير على وظيفة المنتج ، من أجل تفريغ حرارة مكونات LED بسرعة إلى البيئة المحيطة ، يجب أن نبدأ أولاً بالإدارة الحرارية على مستوى التعبئة والتغليف . في الوقت الحالي ، يتمثل حل الصناعة في توصيل شريحة LED بلوحة نقع مع مادة لحام أو مادة موصلة حرارية لتقليل المعاوقة الحرارية لوحدة التغليف من خلال المشتت الحراري ، وهو أيضًا أكثر وحدات تعبئة LED شيوعًا في السوق.

تشبه مكونات تبديد الحرارة في LED مكونات وحدة المعالجة المركزية. وهي عبارة عن وحدات مبردة بالهواء بشكل أساسي تتكون من المشتت الحراري وأنابيب الحرارة والمروحة ومواد الواجهة الحرارية. بالطبع ، يعد التبريد بالسوائل أحد الإجراءات الحرارية المضادة. فيما يتعلق بوحدة الإضاءة الخلفية للتلفزيون LED كبيرة الحجم الأكثر شيوعًا في الوقت الحالي ، تبلغ طاقة الإدخال 40 بوصة و 46 بوصة من الإضاءة الخلفية LED 470 واط و 550 واط على التوالي. من حيث تحول 80 في المائة منها إلى حرارة ، يكون تبديد الحرارة المطلوب حوالي 360 واط و 440 واط.

  تبريد الهواء :

تبريد الهواء هو الطريقة الأكثر شيوعًا لتبديد الحرارة ، كما أنه أرخص طريقة. في الأساس ، تبريد الهواء هو استخدام مروحة لإزالة الحرارة التي يمتصها المبدد الحراري. يتميز نموذج المنفعة بمزايا السعر المنخفض نسبيًا والتركيب المريح. ومع ذلك ، فهي تعتمد بشكل كبير على البيئة. على سبيل المثال ، عند ارتفاع درجة الحرارة وزيادة سرعة التشغيل ، سيتأثر أداء تبديد الحرارة بشكل كبير.

التبريد السائل:

يزيل التبريد السائل حرارة LED من خلال الدوران القسري للسائل الذي تديره المضخة. بالمقارنة مع تبريد الهواء ، فإنه يتميز بمزايا التبريد الهادئ والمستقر ، واعتماد أقل على البيئة وما إلى ذلك. سعر التبريد السائل مرتفع نسبيًا ، والتركيب مزعج نسبيًا. للنظر في التكلفة وسهولة الاستخدام ، عادةً ما يتم استخدام الماء كسائل موصل للحرارة لتبديد حرارة التبريد السائل ، لذلك غالبًا ما تسمى خافضات حرارة التبريد السائل بالمبدد الحراري المبرد بالماء.

تبريد التبريد بأشباه الموصلات:

  يستخدم تبريد أشباه الموصلات شريحة تبريد خاصة بأشباه الموصلات لتوليد فرق في درجة الحرارة عند التشغيل. طالما يمكن تبديد الحرارة في نهاية درجة الحرارة المرتفعة بشكل فعال ، سيتم تبريد نهاية درجة الحرارة المنخفضة باستمرار. يوجد اختلاف في درجة الحرارة على كل جسيم من أشباه الموصلات. تتكون ورقة التبريد من عشرات من هذه الجسيمات على التوالي ، لذلك يتشكل اختلاف في درجة الحرارة على سطحين من لوح التبريد. باستخدام ظاهرة اختلاف درجة الحرارة هذه ، جنبًا إلى جنب مع تبريد الهواء / تبريد الماء لتبريد نهاية درجة الحرارة العالية ، يمكن الحصول على تأثير تبديد حرارة ممتاز.

يتميز تبريد أشباه الموصلات بمزايا درجة حرارة التبريد المنخفضة والموثوقية العالية. يمكن أن تصل درجة حرارة السطح البارد إلى أقل من 10 درجة تحت الصفر ، لكن التكلفة مرتفعة للغاية ، وقد تتسبب في حدوث ماس كهربائي بسبب درجة الحرارة المنخفضة للغاية. علاوة على ذلك ، فإن عملية رقاقة التبريد بأشباه الموصلات ليست ناضجة وغير مستخدمة على نطاق واسع.