طراحی هیت سینک حرارتی LED

با تکامل مداوم مواد LED و فن آوری بسته بندی، روشنایی محصولات LED به طور مداوم بهبود می یابد و کاربردهای LED بیشتر و بیشتر می شود. قدرت LED تک تراشه اصلی زیاد نیست، ارزش حرارتی محدود است و مشکل گرما زیاد نیست، بنابراین روش بسته بندی آن نسبتا ساده است. با این حال، در سال های اخیر، با پیشرفت مداوم تکنولوژی مواد LED، تکنولوژی بسته بندی LED نیز تغییر کرده است. توان ورودی یک LED منفرد تا بیش از 1 وات، و حتی تا 3 وات تا 5 وات با افزایش فناوری توسعه یافته است.

از آنجا که مشکلات حرارتی ناشی از روشنایی بالا و سیستم LED با قدرت بالا کلید تأثیرگذاری بر عملکرد محصول خواهد بود، به منظور تخلیه سریع گرمای اجزای LED به محیط اطراف، ابتدا باید با مدیریت حرارتی در سطح بسته بندی شروع کنیم. . در حال حاضر راه حل صنعت اتصال تراشه LED به صفحه خیساندن با مواد لحیم کاری یا رسانای حرارتی برای کاهش امپدانس حرارتی ماژول بسته بندی از طریق هیت سینک است که رایج ترین ماژول بسته بندی LED در بازار نیز می باشد.

اجزای اتلاف حرارت LED مشابه CPU است. آنها عمدتاً ماژول های هوا خنک هستند که از سینک حرارتی، لوله حرارتی، فن و مواد رابط حرارتی تشکیل شده اند. البته خنک کننده مایع نیز یکی از اقدامات متقابل حرارتی است. از نظر محبوب ترین ماژول نور پس زمینه تلویزیون LED با اندازه بزرگ در حال حاضر، قدرت ورودی 40 اینچ و 46 اینچ نور پس زمینه LED به ترتیب 470 وات و 550 وات است. از نظر تبدیل 80 درصد آنها به گرما، اتلاف حرارت مورد نیاز حدود 360 وات و 440 وات است.

خنک کننده هوا:

خنک کننده هوا رایج ترین راه اتلاف گرما و همچنین راه ارزان تری است. در اصل، خنک کننده هوا استفاده از یک فن برای از بین بردن گرمای جذب شده توسط هیت سینک است. مدل ابزار دارای مزایای قیمت نسبتا پایین و نصب راحت است. با این حال وابستگی زیادی به محیط دارد. به عنوان مثال، هنگامی که دما افزایش می یابد و اورکلاک می شود، عملکرد اتلاف حرارت آن بسیار تحت تاثیر قرار می گیرد.

خنک کننده مایع:

خنک کننده مایع، گرمای LED را از طریق گردش اجباری مایعی که توسط پمپ هدایت می شود، از بین می برد. در مقایسه با خنک کننده هوا، دارای مزایای خنک کننده آرام، پایدار، وابستگی کمتر به محیط و غیره است. قیمت خنک کننده مایع نسبتاً بالا است و نصب آن نسبتاً مشکل است. برای در نظر گرفتن هزینه و سهولت استفاده، معمولاً از آب به عنوان مایع رسانای گرما برای اتلاف گرمای خنک کننده مایع استفاده می شود، بنابراین هیت سینک های خنک کننده مایع اغلب هیت سینک های خنک کننده با آب نامیده می شوند.

خنک کننده تبرید نیمه هادی:

خنک کننده نیمه هادی از یک تراشه تبرید نیمه هادی ویژه برای ایجاد اختلاف دما در هنگام روشن شدن استفاده می کند. تا زمانی که گرما در انتهای دمای بالا می تواند به طور موثری از بین برود، انتهای دمای پایین به طور مداوم خنک می شود. در هر ذره نیمه هادی اختلاف دما وجود دارد. یک ورق تبرید از ده ها ذره از این قبیل به صورت سری تشکیل شده است، بنابراین اختلاف دما در دو سطح ورق تبرید ایجاد می شود. با استفاده از این پدیده اختلاف دما، همراه با خنک کننده هوا / خنک کننده آب برای خنک کردن انتهای دمای بالا، می توان اثر اتلاف حرارت عالی را به دست آورد.

تبرید نیمه هادی دارای مزایای دمای تبرید پایین و قابلیت اطمینان بالا است. دمای سطح سرد می تواند به زیر منفی 10 درجه برسد، اما هزینه آن بسیار زیاد است و ممکن است به دلیل دمای بسیار پایین باعث اتصال کوتاه شود. علاوه بر این، فرآیند تراشه تبرید نیمه هادی بالغ نیست و به طور گسترده استفاده نمی شود.