Posted on

Dzesēšanas un siltuma vadību lieljaudas gaismas diodes

Grafik Thermal Management

Lieljaudas gaismas diodes (lieljaudas gaismas diodes) var būt spēcīgs vienotā LED 350 milivatiem vai vairāk. Lielākā daļa enerģijas LED tiek konvertēts vairāk karstuma nekā gaismas (aptuveni 70 % siltuma un 30 % gaismas,). Šis siltums nav izkliedētas, LEDs ļoti augstā temperatūrā. Tas samazina ne tikai samazina efektivitāti, bet saīsina LED dzīvi. Tādēļ lieljaudas gaismas diodes siltuma vadības galvenās zonas pētniecības un attīstības jomā. Tas ir nepieciešams, krustojums temperatūra (Engl.: krustojums temperatūras) aujf ierobežot, vērtība, kas nodrošina vajadzīgo LED dzīvi.

Siltumatdevi

Uzturēt zemu krustojumam temperatūru, kas ir uzturēt augstu veiktspēju un LED gaismas DIODE, jāapsver visas iespējas siltuma izkliedi LEDs. Siltumatdevi (vadīšanas) izkliede gaisā (konvekcijas), kā arī radiācija ir trīs veidi, kā siltuma nodošanu. Parasti ir iekapsulēts LEDs pārredzamu sveķu, kas ir slikta diriģenta siltuma. Gandrīz visu radīto siltumu laiž caur mikroshēmu aizmugurē. Siltums ir ģenerējusi p n krustojumam ar elektroenerģiju tika pārveidots noderīgs indikators. Nokļūt uz PCB un PCB solder punktu siltuma izlietne lielos attālumos no sazarojuma punkts Lodēšanas un tad padod ārējās vides atmosfēru.

Krustojuma temperatūra ir zemāka, termiskā pretestība ir mazāka, ja apkārtējā temperatūra ir zema. Lai maksimizētu noteiktā enerģijas izkliedi noderīgu apkārtējās vides temperatūras diapazons, kopējais siltuma pretestību no sazarojuma videi ir jāsamazina.

Termisko pretestību vērtības ļoti atšķiras atkarībā no materiāla un blakus sastāvdaļām. Piemēram diapazoni RJC (termiskā pretestība savienojuma gadījumā) ir atkarīgs no LED ražotājs 2.6 ° c / W līdz 18 ° C / w. Termiskā pretestība materiāla termiskās interfeiss (arī TIM: thermal interface materiāls) var mainīties arī atkarībā no materiāla veidu. Kopējo TIMs ir epoksīdu, siltuma pastas, līmlenti un lodēt. Lieljaudas indikatori bieži ir uzstādīti uz metāla kodols iespiedshēmu plates (MCPCB), kas pievienoti heatsink. Pēc tam ar konvekciju un radiācijas izkliedē siltumu caur metāla plāksne moduļa un siltuma izlietne siltuma izlietne. Būvniecības un projektēšanas heatsink ir virsmas vienmērīgumu un kvalitāti katram komponentam, spiediens, kontaktu virsma, tāda veida siltuma atklātus vadītspējīgus materiālus un biezumu. Šie ir gaismas DIODE ar izkliedes pretestība parametrus uz siltuma vai dzesēšanas jaudu.

Pasīvā dzesēšana

Pasīvās dzesēšanas par efektīvāku siltuma vadību lieljaudas gaismas diodes faktori:

Siltuma līmi

Siltuma līmi parasti tiek izmantots, lai savienotu LED circuit board un valde, tad ar heatsink. Izmantojot siltuma vadošs līmi turpmāk var optimizēt siltuma jaudu.

Heat sink

Heat sink būtisku ieguldījumu siltuma noņemšanas. Viņš strādā kā diriģents, kas veic siltuma avota LED ārējā vidē. Siltuma izlietne var gūt enerģiju trīs veidos: vadīšanas (vadīšanas: siltuma vai pat no viena nepārtraukta īpašumtiesību nodošana citai), konvekcijas (siltuma nodošanu no stabila uz kustīga šķidrumu, vairums LED lietojumprogrammām ir šķidruma apkārtējo gaisu) vai radiācijas (siltumnesēji no divām iestādēm dažādu virsmas temperatūru, siltuma starojums).

  • Materiāls:

Siltuma vadītspēja materiālu veido heatsink tieši ietekmē siltuma vadīšanas izkliedi. Parasti izmanto alumīnija dēļ ļoti labas cenas / veiktspējas attiecība. Dzīvoklis dzesinātāji ir arī, neskatoties uz augsto cenu, iepirkšanās, bieži lieto vara. Jauni materiāli ietver Termoplastiskie materiāli, ko izmanto, ja siltuma prasības ir zemāka nekā parastā (BSP.) bieži vien ir vajadzība pēc piederības vai sarežģītas formas iesmidzināšanas liešanas procesā ir noderīgas. Grafīta risinājumi bieži vien ir vairāk efektīvu siltuma pārnesi (nav siltuma vadīšanas) nekā vara mazāks svars nekā alumīnija. Grafīta uzskata par eksotiskām dzesēšanas risinājums un ir dārgāks ražošanā. Dzesinātāji, kas izgatavoti no alumīnija vai vara, lai samazinātu izplatību rezistences var pievienot siltuma caurulēm.

  • Veidlapas:

Virsmas siltuma izlietne notiek siltuma pārnesi. Tādēļ jāizstrādā siltuma izlietne, ka viņiem ir liela virsmas laukuma. To var panākt, izmantojot lielu skaitu labi ribām vai heatsink, pati par sevi tiks paplašināta.
Lai gan lielākas platības noved pie labāka dzesēšanas veiktspēju, pietiek vietas jāpastāv starp ribas, lai radītu ievērojamas temperatūras starpība heatsink un apkārtējo gaisu. Ja ribām ir pārāk cieši kopā ir gaiss pa vidu var būt gandrīz tādā pašā temperatūrā kā ribas, lai siltuma pārnešana notiek. Tādēļ vairāk dzesēšanas spuras automātiski neizraisa lielāku dzesēšanas jaudu.

  • Virsmas apdare:

Siltuma starojuma siltuma izlietnes ir funkcija no virsmas, it īpaši augstākās temperatūrās. Krāsotas virsmas ir lielāks izolējošas nekā spilgti, notīriet virsmu. Efekts ir vislielākais, dzīvoklis dzesinātāji, kur apmēram trešo daļu siltuma izkliedē pēc starojuma. Turklāt, perfekts dzīvoklis kontaktu laukums ļauj izmantot plānāks siltuma pastas, kas samazina siltuma pretestība starp siltuma izlietne un LED avotiem. No otras puses, termiskā pretestība ir samazināta par anodizing vai kodināšanu.

  • Montāžas metode:

Ķermeņa atdzišanas stiprinājumiem ar skrūvēm vai atsperes bieži vien ir labāk nekā parasto klipus, siltuma līmi vai lenti. Par siltuma pārnesi starp LED avoti aptuveni 15 vati un LED cooler, ieteicams lietot ļoti vadošs siltuma interfeisa materiāla (Tims), kam ir termiskās pretestības caur saskarni mazāk nekā 0,2 k / w. Pašlaik visbiežāk izmantotā metode ir posms mainīt materiāls, kas tiek lietota formā fiksētu pad istabas temperatūrā, pēc tam pārveidots bieza želejveida šķidrumu, ja tā paceļas virs 45 ° C.

Cauruļu siltuma un tvaika Chambers

Būt pasīvas caurules siltuma un tvaika kameras un to siltuma conductivities ir ļoti efektīvas, 10 000 līdz 100 000 W / mK. Tie piedāvā šādas priekšrocības, LED thermal Management:

  • Transporti siltuma, dzesēšanas citai iestādei, ar minimālo temperatūru kritums
  • Isothermisiert ar dabas konvekcijas siltuma samazināšanas, palielināt efektivitāti un samazināt tās lielumu. Tas ir zināms lietā , kurā papildus piecus siltuma caurules Wärmesenkenmasse 4,4 kg 34 % samazināta līdz 2,9 kg.
  • augsto siltuma plūsma tieši zem LED efektīvi pie zemākas siltuma plūsmas, kas viegli var tikt iegūti.

PCB (Eng.: drukātās shēmas plates, piespieda plati vai valdes)

  • MCPCB:

MCPCB (PCB metāla kodols) ir padomēs, kurās ir parastā metāla materiāls siltumenerģijas sadalei, kā neatņemamu daļu no drukātās shēmas plates. Metāla kodols parasti sastāv no alumīnija sakausējuma. MCPCB priekšrocība ir polimēra izolācijas slāņa ar augstu siltuma vadītspēju.

  • Atdalīšanu:

Atdalīšanas valdes LED LED vadītājs ķēdes novērš siltumenerģiju vadītājs palielina krustojumam temperatūras indikators.

Valdes pārklājums

  • Piedeva procesu:

Ražošanas procesu, lai izveidotu vadošs vielas vadošs struktūru virsmas uz pārvadātāja materiālu piemēro shēmu plates. Bet galva tiek piemērots tikai norādīto galvu dzelzceļa attēlu. Savukārt tas ir iegravēti prom Subtraktiv procedūrā. Būtībā tiek dota tiešu savienojumu ar dzesētāja alumīnija; Tātad, bez papildu materiālu termiskā savienojuma ir nepieciešama ķēdi. Tas samazina siltuma entenden rokasgrāmata slāņus un siltuma zonu. Apstrādi, materiālu veidi un materiāla apjoms tiek samazināts.

Alumīnija PCB (ARS metāla izolēti substrāti shēmu plates)-tas palielina siltuma savienojums un piedāvā augstsprieguma izolācijas sadalījums. Materiāli stāvēt līdz 600 ° C siltumu. Ķēdēm ir uzstādīti tieši uz alumīnija substrātiem, tāpēc, ka nav siltuma vadošiem materiāliem ir nepieciešami. Krustojuma temperatūra no LED var samazināt līdz 10 ° c, uzlabota siltuma savienojums. Tas ļauj attīstītājs, lai samazinātu skaitu LEDs circuit board nepieciešams, palielināt veiktspēju par katru LED. Arī substrāta apjomu var samazināt izmēru ierobežojumu Unkungen tikties. Tas apliecina, ka LED ievērojami palielināja stiklošanās temperatūru lietošanas ilguma samazināšana.

Korpusa forma

  • Flip chip:

LED mikroshēmā ir uzstādīts sejas uz leju stiprinājumam, kas parasti sastāv no silīcija vai keramikas un izmanto kā siltuma difuzoru un pārvadātāja substrāts. Flip-chip interconnect var eutektisch, bagāti ar svina, bezsvina vai zelta nepilnīgs. Galvenais avots gaismas nāk no aizmugures LED mikroshēmā. Starp gaismas izstarotāju un lodēt locītavas atstarojošo slāni parasti balstās, lai atstarotu gaismu izstaro uz leju. Vairāki uzņēmumi lieto flip-chip paketi par to lielo enerģijas LED, kas samazina siltuma pretestību LED, aptuveni 60 %. Tajā pašā laikā iegūst termiskā uzticamību.

Leave a Reply