Disseny tèrmic LED
Amb l'evolució contínua dels materials LED i la tecnologia d'embalatge, la brillantor dels productes LED es millora contínuament, i les aplicacions LED són cada vegada més àmplies. La potència del LED original d'un sol xip no és alta, el valor calorífic és limitat i el problema de calor no és gran, de manera que el seu mètode d'embalatge és relativament senzill. No obstant això, en els últims anys, amb el continu avanç de la tecnologia de materials LED, la tecnologia d'embalatge de LED també ha canviat. La potència d'entrada d'un sol LED és de fins a més d'1W, i fins i tot fins a 3W a 5W pr més alta amb tecnologia desenvolupada.
Com que els problemes tèrmics derivats de l'alta brillantor i el sistema LED d'alta potència seran la clau per afectar la funció del producte, per tal de descarregar ràpidament la calor dels components LED a l'entorn circumdant, primer hem de començar amb la gestió tèrmica a nivell d'embalatge. En l'actualitat, la solució de la indústria és connectar el xip LED a una placa de remull amb soldadura o material conductor tèrmic per reduir la impedància tèrmica del mòdul d'embalatge a través del dissipador de calor, que també és el mòdul d'embalatge LED més comú del mercat.
Els components de dissipació de calor del LED són similars als de la CPU. Són principalment mòduls refrigerats per aire compostos de dissipador de calor, tub de calor, ventilador i materials d'interfície tèrmica. Per descomptat, el refredament líquid també és una de les contramesures tèrmiques. En termes del mòdul de retroiluminació LED de gran mida més popular en l'actualitat, la potència d'entrada de 40 polzades i 46 polzades led retroiluminació és de 470w i 550W respectivament. En termes del 80% d'ells es converteixen en calor, la dissipació de calor requerida és d'uns 360W i 440W.
Refrigeració per aire:
El refredament per aire és la forma més comuna de dissipació de calor, i també és una manera més barata. En essència, el refredament per aire és utilitzar un ventilador per treure la calor absorbida pel dissipador de calor. El model d'utilitat té els avantatges d'un preu relativament baix i una instal·lació convenient. No obstant això, és molt dependent del medi ambient. Per exemple, quan la temperatura augmenti i s'overclocking, el seu rendiment de dissipació de calor es veurà molt afectat.
Refrigeració líquida:
El refredament líquid elimina la calor del LED a través de la circulació forçada de líquid impulsat per la bomba. En comparació amb el refredament per aire, té els avantatges de refredament tranquil, estable, menys dependència del medi ambient i així successivament. El preu del refredament líquid és relativament alt i la instal·lació és relativament problemàtica. Per a la consideració del cost i la facilitat d'ús, l'aigua s'utilitza generalment com a líquid conductor de calor per a la dissipació de calor de refrigeració líquida, de manera que els dissipadors de calor de refrigeració líquida sovint anomenats dissipador de calor refrigerats per aigua.
Refrigeració per semiconductors:
El refredament de semiconductors utilitza un xip de refrigeració semiconductor especial per generar diferència de temperatura quan s'encesos. Mentre la calor a l'extrem d'alta temperatura es pugui dissipar efectivament, l'extrem de baixa temperatura es refredarà contínuament. Hi ha una diferència de temperatura en cada partícula semiconductora. Una làmina de refrigeració es compon de dotzenes d'aquestes partícules en sèrie, de manera que es forma una diferència de temperatura a les dues superfícies de la làmina de refrigeració.Utilitzant aquest fenomen de diferència de temperatura, combinat amb refrigeració per aire / refrigeració d'aigua per refredar l'extrem d'alta temperatura, es pot obtenir un excel·lent efecte de dissipació de calor.
La refrigeració per semiconductors té els avantatges de la baixa temperatura de refrigeració i l'alta fiabilitat. La temperatura de la superfície freda pot arribar per sota de menys 10 °C, però el cost és massa alt i pot causar curtcircuit a causa de la temperatura massa baixa. A més, el procés de xip de refrigeració per semiconductors no és madur ni s'utilitza àmpliament.
