การออกแบบความร้อน LED

ด้วยวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของวัสดุ LED และเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ ความสว่างของผลิตภัณฑ์ LED จึงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และการใช้งาน LED นั้นแพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ พลังของ LED ชิปเดียวดั้งเดิมไม่สูง ค่าความร้อนมีจำกัด และปัญหาความร้อนไม่ใหญ่ ดังนั้นวิธีการบรรจุจึงค่อนข้างง่าย อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีวัสดุ LED เทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ของ LED ก็เปลี่ยนไปเช่นกัน กำลังไฟฟ้าเข้าของ LED เดียวสูงถึงมากกว่า 1W และสูงถึง 3W ถึง 5W pr ที่สูงขึ้นด้วยเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้น

เนื่องจากปัญหาความร้อนที่เกิดจากความสว่างสูงและระบบ LED กำลังสูงจะเป็นกุญแจสำคัญที่ส่งผลต่อการทำงานของผลิตภัณฑ์ เพื่อที่จะระบายความร้อนของส่วนประกอบ LED ออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยรอบอย่างรวดเร็ว อันดับแรกเราต้องเริ่มต้นด้วยการจัดการระบายความร้อนที่ระดับบรรจุภัณฑ์ . ในปัจจุบัน วิธีแก้ปัญหาของอุตสาหกรรมคือการเชื่อมต่อชิป LED เข้ากับแผ่นแช่ด้วยโลหะบัดกรีหรือวัสดุนำความร้อน เพื่อลดความต้านทานความร้อนของโมดูลบรรจุภัณฑ์ผ่านฮีตซิงก์ ซึ่งเป็นโมดูลบรรจุภัณฑ์ LED ที่พบมากที่สุดในท้องตลาดเช่นกัน

ส่วนประกอบการกระจายความร้อนของ LED คล้ายกับของ CPU ส่วนใหญ่เป็นโมดูลระบายความร้อนด้วยอากาศที่ประกอบด้วยฮีตซิงก์ ท่อความร้อน พัดลม และวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน แน่นอนว่าการระบายความร้อนด้วยของเหลวก็เป็นหนึ่งในมาตรการตอบโต้ทางความร้อนด้วยเช่นกัน ในแง่ของโมดูลไฟพื้นหลัง LED TV ขนาดใหญ่ที่ได้รับความนิยมสูงสุดในปัจจุบัน กำลังไฟเข้าของไฟพื้นหลัง LED ขนาด 40 นิ้วและ 46 นิ้วคือ 470w และ 550W ตามลำดับ ในแง่ของ 80 เปอร์เซ็นต์ที่กลายเป็นความร้อน การกระจายความร้อนที่ต้องการคือประมาณ 360W และ 440W

  อากาศเย็น :

การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีการระบายความร้อนที่ใช้บ่อยที่สุด และยังเป็นวิธีที่ถูกกว่าอีกด้วย โดยพื้นฐานแล้ว การระบายความร้อนด้วยอากาศคือการใช้พัดลมเพื่อระบายความร้อนที่ฮีทซิงค์ดูดซับไว้ รุ่นยูทิลิตี้มีข้อดีของราคาที่ค่อนข้างต่ำและการติดตั้งที่สะดวก อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและการโอเวอร์คล็อก ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจะได้รับผลกระทบอย่างมาก

การระบายความร้อนด้วยของเหลว:

การระบายความร้อนด้วยของเหลวจะนำความร้อนของ LED ออกไปผ่านการหมุนเวียนของของเหลวที่ขับเคลื่อนโดยปั๊ม เมื่อเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ มันมีข้อดีของการระบายความร้อนที่เงียบและเสถียร การพึ่งพาสิ่งแวดล้อมน้อยลง และอื่นๆ ราคาของการระบายความร้อนด้วยของเหลวค่อนข้างสูง และการติดตั้งค่อนข้างลำบาก เมื่อพิจารณาถึงต้นทุนและความสะดวกในการใช้งาน โดยปกติแล้วน้ำมักจะใช้เป็นของเหลวนำความร้อนสำหรับการกระจายความร้อนด้วยของเหลว ดังนั้นฮีทซิงค์ระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงมักเรียกว่าฮีทซิงค์ระบายความร้อนด้วยน้ำ

สารกึ่งตัวนำทำความเย็นทำความเย็น:

  การระบายความร้อนของเซมิคอนดักเตอร์ใช้ชิปทำความเย็นเซมิคอนดักเตอร์พิเศษเพื่อสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิเมื่อเปิดเครื่อง ตราบเท่าที่สามารถกระจายความร้อนที่ปลายอุณหภูมิสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปลายที่มีอุณหภูมิต่ำจะถูกทำให้เย็นลงอย่างต่อเนื่อง มีความแตกต่างของอุณหภูมิในแต่ละอนุภาคของเซมิคอนดักเตอร์ แผ่นทำความเย็นประกอบด้วยอนุภาคดังกล่าวหลายสิบชนิดในอนุกรม ดังนั้นความแตกต่างของอุณหภูมิจึงเกิดขึ้นบนพื้นผิวทั้งสองของแผ่นทำความเย็น เมื่อใช้ปรากฏการณ์ความแตกต่างของอุณหภูมินี้ร่วมกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ / การระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อทำให้ปลายอุณหภูมิสูงเย็นลง จะได้ผลการกระจายความร้อนที่ดีเยี่ยม

สารทำความเย็นเซมิคอนดักเตอร์มีข้อดีของอุณหภูมิทำความเย็นต่ำและความน่าเชื่อถือสูง อุณหภูมิพื้นผิวที่เย็นอาจต่ำกว่า -10 องศา แต่ค่าใช้จ่ายสูงเกินไป และอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรเนื่องจากอุณหภูมิต่ำเกินไป นอกจากนี้ กระบวนการของชิปทำความเย็นเซมิคอนดักเตอร์ยังไม่สมบูรณ์และไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย