روش های معمول خنک کننده حرارتی LED UV

     UV-LED یک منبع نور UV حالت جامد جدید پس از منابع نور UV گاز سنتی مانند لامپ جیوه و لامپ زنون است. دارای مزایای عملکرد پایدار، موج نور قابل تنظیم تک، راندمان نوری بالا، مصرف انرژی کم، حفاظت از محیط زیست سبز و غیره است. در حال حاضر بهترین محصول جایگزین در بیشتر زمینه های کاربرد UV شده است. در سال های اخیر، با توسعه سریع UV-LED و بهبود مستمر قدرت سیستم آن، اتلاف گرما به یک عامل مهم مانع توسعه آن تبدیل شده است. افزایش دمای اتصال تراشه منجر به کاهش عملکرد UV-LED می شود. برای حفظ ویژگی های خوب سیستم UV-LED در شرایط پرقدرت، باید خنک کننده حرارتی تراشه را تقویت کنیم.

هیت سینک خنک کننده هوا UV-LED:

هیت سینک خنک کننده هوا UV-LED را می توان بر اساس دسته بندی به نوع اکستروژن و نوع لوله حرارتی تقسیم کرد. با توجه به چگالی توان بالای تراشه‌های UV-LED آرایه‌ای، همرفت طبیعی می‌تواند ظرفیت اتلاف حرارت کمی و مصرف گرمای بالا را فراهم کند، بنابراین معمولاً از همرفت اجباری به جای همرفت طبیعی استفاده می‌شود.

هیت سینک خنک کننده هوا اکستروژن معمولاً در خنک کننده UV-LED کم توان استفاده می شود و به دلیل ساختار ساده از قابلیت اطمینان بالا و هزینه کمتری برخوردار است.

لوله حرارتی یک دستگاه انتقال حرارت با راندمان بالا است که عمدتاً از انتقال حرارت تغییر فاز استفاده می کند. لوله حرارتی خود هیچ اثر خنک کننده ای ندارد، اما رسانای گرمایی خوبی است. پره ها معمولاً در خارج از لوله حرارتی U شکل توزیع می شوند که الزامات کوچک سازی و راحتی سیستم پخت UV را برآورده می کند و یکنواختی دمای سطح اتلاف گرما را تضمین می کند.

محلول های خنک کننده مایع UV-LED

هیت سینک خنک کننده مایع جریان مایع را از طریق پمپ آب هدایت می کند تا گرما را از بین ببرد. رادیاتور خنک کننده مایع معمولاً از آب به عنوان خنک کننده استفاده می کند. از آنجایی که رسانایی حرارتی آب در همان دما حدود 20 برابر هوا است، ظرفیت انتقال حرارت آن بیشتر از هوا است و ظرفیت گرمایی ویژه آب بسیار بزرگتر از هوا است، بنابراین می تواند به طور موثری جذب کند. گرمای تولید شده توسط تراشه های UV-LED. رادیاتور خنک کننده مایع دستگاه فشرده UV-LED را می توان با فضای محدود در اطراف منطقه پخت در برنامه ادغام کرد و در بسیاری از موارد به طور گسترده استفاده می شود.

روش های خنک کننده جدید:

علاوه بر هیت سینک خنک کننده هوای سنتی و هیت سینک خنک کننده مایع، به منظور گرم کردن موثر سیستم UV-LED، برخی از هیت سینک های جدید مانند تبرید rmoelectric، خنک کننده فلز مایع و غیره ظاهر شده اند.

در فرآیند تبرید ترموالکتریک و اتلاف گرما، ورق تبرید نیمه هادی (TEC) تنها می تواند به عنوان حامل اتلاف گرما استفاده شود. Tec ساختار فشرده ای دارد و شار حرارتی که می تواند گرما را دفع کند معمولاً کم است و معمولاً برای اتلاف گرما در سیستم های UV کم مصرف استفاده می شود و سپس گرما از طریق روش های خنک کننده دیگر تخلیه می شود.

مشکل اتلاف گرما به یک گلوگاه فنی تبدیل شده است که بهبود قدرت سیستم UV-LED را محدود می کند. مشکل اتلاف حرارت UV-LED پرقدرت باید با ترکیب انتقال حرارت، علم مواد و فناوری ساخت حل شود. انتقال حرارت وسایل اتلاف گرما را فراهم می کند، علم مواد هدایت حرارتی مواد را بهبود می بخشد و فناوری ساخت فرآیند تولید را بهبود می بخشد.

هیت سینک های خنک کننده هوا و خنک کننده مایع پرکاربردترین فناوری های حال حاضر هستند. علاوه بر این، روش های خنک کننده جدیدی مانند تبرید ترموالکتریک و فلز مایع نیز ظهور کرده اند. با این حال، در زمینه بهبود فن آوری حرارتی، هنوز مکان های زیادی وجود دارد که ارزش کاوش دارند و تحقیق در مورد روش های خنک کننده جدید نیاز به توسعه بیشتر دارد. در طراحی ساختاری هیت سینک خنک کننده، جهت تحقیق در سال های اخیر، بهبود ساختار موجود از طریق روش های بهینه سازی، انتخاب مواد و فناوری است.