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 cop més àmplies. La potència del LED original d'un sol xip no és alta, el poder calorífic és limitat i el problema de calor no és gran, de manera que el seu mètode d'embalatge és relativament senzill. Tanmateix, en els darrers anys, amb l'avenç continu de la tecnologia de materials LED, la tecnologia d'embalatge de LED també ha canviat. La potència d'entrada d'un únic LED és de fins a més d'1W, i fins i tot de 3W a 5W per més amb la tecnologia desenvolupada.
Com que els problemes tèrmics derivats del sistema LED d'alta lluminositat i 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. . Actualment, 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. Es tracta principalment de mòduls refrigerats per aire composts per dissipador de calor, tub de calor, ventilador i materials d'interfície tèrmica. Per descomptat, la refrigeració líquida també és una de les contramesures tèrmiques. Pel que fa al mòdul de retroil·luminació LED de gran mida més popular actualment, la potència d'entrada de la retroil·luminació LED de 40 polzades i 46 polzades és de 470 W i 550 W respectivament. Pel que fa que el 80 per cent d'ells es converteixin en calor, la dissipació de calor necessària és d'uns 360 W i 440 W.
Refrigeració per aire:
La refrigeració per aire és la forma més habitual de dissipació de calor i també és una manera més barata. En essència, la refrigeració 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 còmoda. No obstant això, depèn molt del medi ambient. Per exemple, quan la temperatura augmenta i l'overclocking, el seu rendiment de dissipació de calor es veurà molt afectat.
Refrigeració líquida:
La refrigeració líquida elimina la calor del LED mitjançant la circulació forçada de líquid impulsada per la bomba. En comparació amb la refrigeració per aire, té els avantatges d'una refrigeració silenciosa i estable, menys dependència del medi ambient, etc. El preu de la refrigeració líquida és relativament alt i la instal·lació és relativament problemàtica. Per tenir en compte el cost i la facilitat d'ús, l'aigua s'utilitza normalment 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 s'anomenen dissipador de calor refrigerat per aigua.
Refrigeració per refrigeració de semiconductors:
La refrigeració de semiconductors utilitza un xip especial de refrigeració de semiconductors per generar diferència de temperatura quan està encès. Mentre la calor a l'extrem d'alta temperatura es pugui dissipar eficaçment, l'extrem de baixa temperatura es refredarà contínuament. Hi ha una diferència de temperatura a cada partícula semiconductora. Una làmina de refrigeració es compon de desenes 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 la refrigeració per aire/aigua per refredar l'extrem d'alta temperatura, es pot obtenir un excel·lent efecte de dissipació de calor.
La refrigeració de semiconductors té els avantatges de la baixa temperatura de refrigeració i l'alta fiabilitat. La temperatura de la superfície freda pot arribar a menys de 10 graus, però el cost és massa elevat i pot provocar un curtcircuit a causa d'una temperatura massa baixa. A més, el procés de xip de refrigeració de semiconductors no és madur i no s'utilitza àmpliament.
