LED termální design

S neustálým vývojem LED materiálů a obalových technologií se jas LED produktů neustále zlepšuje a aplikace LED jsou stále širší. Výkon původní jednočipové LED není vysoký, výhřevnost je omezená a problém s teplem není velký, takže způsob jejího balení je poměrně jednoduchý. V posledních letech se však s neustálým průlomem technologie LED materiálů změnila také technologie balení LED. Vstupní výkon jedné LED je až více než 1W a dokonce až o 3W až 5W pr vyšší s vyvinutou technologií.

Protože tepelné problémy odvozené z vysokého jasu a vysoce výkonného LED systému budou klíčem k ovlivnění funkce produktu, abychom rychle odvedli teplo LED komponent do okolního prostředí, musíme nejprve začít s tepelným managementem na úrovni balení. . V současné době je průmyslovým řešením připojení LED čipu k namáčecí desce s pájkou nebo tepelně vodivým materiálem, aby se snížila tepelná impedance obalového modulu přes chladič, což je také nejběžnější LED obalový modul na trhu.

Komponenty pro odvod tepla LED jsou podobné jako u CPU. Jsou to hlavně vzduchem chlazené moduly složené z chladiče, tepelné trubice, ventilátoru a materiálů tepelného rozhraní. Jedním z tepelných protiopatření je samozřejmě také chlazení kapalinou. Pokud jde o v současnosti nejpopulárnější velkoformátový modul podsvícení LED TV, vstupní výkon 40palcového a 46palcového LED podsvícení je 470W a 550W. Pokud jde o to, že se 80 procent z nich přemění v teplo, požadovaný odvod tepla je asi 360 W a 440 W.

  Chlazení vzduchem:

Chlazení vzduchem je nejběžnějším způsobem odvodu tepla a je také levnější. Vzduchové chlazení v podstatě spočívá v použití ventilátoru, který odebírá teplo absorbované chladičem. Užitný vzor má výhody relativně nízké ceny a pohodlné montáže. Je však velmi závislý na prostředí. Například při zvýšení teploty a přetaktování bude jeho výkon odvádění tepla značně ovlivněn.

Chlazení kapalinou:

Chlazení kapalinou odebírá teplo LED pomocí nuceného oběhu kapaliny poháněného čerpadlem. Oproti vzduchovému chlazení má výhody tichého, stabilního chlazení, menší závislosti na prostředí a tak dále. Cena kapalinového chlazení je poměrně vysoká a instalace je poměrně problematická. S ohledem na cenu a snadnost použití se jako teplovodivá kapalina pro odvod tepla chlazení kapalinou obvykle používá voda, takže chladiče chladicí kapaliny se často nazývají vodou chlazené chladiče.

Polovodičové chlazení chlazení:

  Chlazení polovodičů využívá speciální polovodičový chladicí čip ke generování teplotního rozdílu při zapnutí. Dokud lze teplo na vysokoteplotním konci účinně odvádět, nízkoteplotní konec bude nepřetržitě ochlazován. Na každé polovodičové částici je teplotní rozdíl. Chladicí deska je složena z desítek takových částic v sérii, takže se na dvou površích chladicí desky tvoří teplotní rozdíl. Pomocí tohoto jevu teplotního rozdílu v kombinaci s chlazením vzduchem / chlazením vodou pro chlazení vysokoteplotního konce lze dosáhnout vynikajícího účinku rozptylu tepla.

Polovodičové chlazení má výhody nízké chladicí teploty a vysoké spolehlivosti. Teplota studeného povrchu může dosáhnout pod -10 stupňů, ale cena je příliš vysoká a může způsobit zkrat kvůli příliš nízké teplotě. Navíc proces polovodičového chladicího čipu není zralý a není široce používán.