تصميم غرفة التبريد الحرارية LED

مع التطور المستمر لمواد LED وتكنولوجيا التعبئة والتغليف، يتم تحسين سطوع منتجات LED بشكل مستمر، وأصبحت تطبيقات LED على نطاق أوسع. إن قوة LED الأصلية ذات الشريحة الواحدة ليست عالية، والقيمة الحرارية محدودة، ومشكلة الحرارة ليست كبيرة، لذا فإن طريقة التغليف الخاصة بها بسيطة نسبيًا. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، مع الاختراق المستمر لتكنولوجيا المواد LED، تغيرت تكنولوجيا التعبئة والتغليف LED أيضًا. تصل طاقة الإدخال لمصباح LED واحد إلى أكثر من 1 وات، وحتى ما يصل إلى 3 وات إلى 5 وات أعلى مع التكنولوجيا المتقدمة.

نظرًا لأن المشكلات الحرارية المستمدة من نظام LED عالي السطوع والطاقة العالية ستكون المفتاح للتأثير على وظيفة المنتج، فمن أجل تفريغ حرارة مكونات LED بسرعة إلى البيئة المحيطة، يجب علينا أولاً أن نبدأ بالإدارة الحرارية على مستوى التغليف . في الوقت الحاضر، يتمثل حل الصناعة في توصيل شريحة LED بلوحة نقع باستخدام مادة لحام أو موصلة للحرارة لتقليل المعاوقة الحرارية لوحدة التغليف من خلال المشتت الحراري، وهي أيضًا وحدة تعبئة LED الأكثر شيوعًا في السوق.

تشبه مكونات تبديد الحرارة في LED تلك الموجودة في وحدة المعالجة المركزية. وهي عبارة عن وحدات يتم تبريدها بالهواء بشكل أساسي وتتكون من المشتت الحراري وأنابيب الحرارة والمروحة ومواد الواجهة الحرارية. وبطبيعة الحال، يعد التبريد السائل أيضًا أحد الإجراءات المضادة للحرارة. فيما يتعلق بوحدة الإضاءة الخلفية للتلفزيون LED ذات الحجم الكبير الأكثر شيوعًا في الوقت الحاضر، فإن طاقة الإدخال للإضاءة الخلفية LED مقاس 40 بوصة و46 بوصة هي 470 وات و550 وات على التوالي. ومن حيث تحول 80 بالمائة منها إلى حرارة، فإن تبديد الحرارة المطلوب هو حوالي 360 وات و440 وات.

تبريد الهواء :

يعد تبريد الهواء الطريقة الأكثر شيوعًا لتبديد الحرارة، كما أنه وسيلة أرخص. في الأساس، تبريد الهواء هو استخدام مروحة لإزالة الحرارة التي يمتصها المبدد الحراري. يتميز نموذج المنفعة بمزايا السعر المنخفض نسبيًا والتركيب المريح. ومع ذلك، فإنه يعتمد بشكل كبير على البيئة. على سبيل المثال، عندما ترتفع درجة الحرارة وتتسارع، سيتأثر أداء تبديد الحرارة بشكل كبير.

التبريد السائل:

يعمل التبريد السائل على إزالة حرارة LED من خلال الدوران القسري للسائل الذي تحركه المضخة. بالمقارنة مع تبريد الهواء، فهو يتميز بمزايا التبريد الهادئ والمستقر والاعتماد الأقل على البيئة وما إلى ذلك. سعر التبريد السائل مرتفع نسبيًا، والتركيب مزعج نسبيًا. نظرًا للتكلفة وسهولة الاستخدام، عادةً ما يتم استخدام الماء كسائل موصل للحرارة لتبديد حرارة التبريد السائل، لذلك يُطلق على المبدد الحراري للتبريد السائل غالبًا اسم المبدد الحراري المبرد بالماء.

التبريد بأشباه الموصلات:

يستخدم تبريد أشباه الموصلات شريحة تبريد خاصة بأشباه الموصلات لتوليد فرق في درجة الحرارة عند تشغيله. طالما أن الحرارة عند نهاية درجة الحرارة المرتفعة يمكن تبديدها بشكل فعال، فسيتم تبريد نهاية درجة الحرارة المنخفضة بشكل مستمر. هناك اختلاف في درجة الحرارة على كل جسيم من أشباه الموصلات. يتكون لوح التبريد من العشرات من هذه الجسيمات المتسلسلة، لذلك يتشكل فرق في درجة الحرارة على سطحي لوح التبريد. باستخدام ظاهرة الفرق في درجة الحرارة هذه، جنبًا إلى جنب مع تبريد الهواء / تبريد الماء لتبريد نهاية درجة الحرارة العالية، يمكن الحصول على تأثير ممتاز لتبديد الحرارة.

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