การออกแบบฮีทซิงค์ความร้อน LED

ด้วยวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของวัสดุ LED และเทคโนโลยีบรรจุภัณฑ์ ความสว่างของผลิตภัณฑ์ LED ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง และการใช้งาน LED ก็แพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆ พลังงานของ LED ชิปตัวเดียวดั้งเดิมไม่สูง ค่าความร้อนมีจำกัด และปัญหาความร้อนไม่ได้ใหญ่ ดังนั้นวิธีการบรรจุภัณฑ์จึงค่อนข้างง่าย อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีวัสดุ LED เทคโนโลยีการบรรจุหีบห่อของ LED ก็เปลี่ยนไปเช่นกัน กำลังอินพุตของ LED เดี่ยวสูงถึงมากกว่า 1W และยังสูงถึง 3W ถึง 5W อีกด้วยด้วยเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้น

เนื่องจากปัญหาความร้อนที่เกิดจากความสว่างสูงและระบบ LED กำลังสูงจะเป็นกุญแจสำคัญที่ส่งผลต่อการทำงานของผลิตภัณฑ์ เพื่อระบายความร้อนของส่วนประกอบ LED ออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยรอบอย่างรวดเร็ว เราต้องเริ่มต้นด้วยการจัดการระบายความร้อนที่ระดับบรรจุภัณฑ์ก่อน . ในปัจจุบัน วิธีแก้ปัญหาของอุตสาหกรรมคือการเชื่อมต่อชิป LED เข้ากับแผ่นแช่ด้วยบัดกรีหรือวัสดุนำความร้อน เพื่อลดความต้านทานความร้อนของโมดูลบรรจุภัณฑ์ผ่านแผงระบายความร้อน ซึ่งเป็นโมดูลบรรจุภัณฑ์ LED ที่ใช้กันมากที่สุดในตลาด

ส่วนประกอบการกระจายความร้อนของ LED มีความคล้ายคลึงกับส่วนประกอบของ CPU ส่วนใหญ่เป็นโมดูลระบายความร้อนด้วยอากาศ ประกอบด้วยแผงระบายความร้อน ท่อความร้อน พัดลม และวัสดุเชื่อมต่อในการระบายความร้อน แน่นอนว่าการระบายความร้อนด้วยของเหลวก็เป็นหนึ่งในมาตรการตอบโต้ความร้อนเช่นกัน ในแง่ของโมดูลแบ็คไลท์ LED TV ขนาดใหญ่ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน กำลังอินพุตของแบ็คไลท์ LED ขนาด 40 นิ้วและ 46 นิ้วคือ 470w และ 550W ตามลำดับ 80 เปอร์เซ็นต์กลายเป็นความร้อน การกระจายความร้อนที่ต้องการคือประมาณ 360W และ 440W

ระบายความร้อนด้วยอากาศ :

การระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นวิธีการกระจายความร้อนที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด และยังเป็นวิธีที่ถูกกว่าอีกด้วย โดยพื้นฐานแล้ว การระบายความร้อนด้วยอากาศคือการใช้พัดลมเพื่อระบายความร้อนที่ฮีทซิงค์ดูดซับไว้ รุ่นอรรถประโยชน์มีข้อดีคือราคาค่อนข้างต่ำและการติดตั้งที่สะดวก อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นและการโอเวอร์คล็อก ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนจะได้รับผลกระทบอย่างมาก

การระบายความร้อนด้วยของเหลว:

การระบายความร้อนด้วยของเหลวจะดึงความร้อนของ LED ออกไปผ่านการบังคับการไหลเวียนของของเหลวที่ขับเคลื่อนโดยปั๊ม เมื่อเทียบกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ มันมีข้อดีของการระบายความร้อนที่เงียบและเสถียร การพึ่งพาสิ่งแวดล้อมน้อยลงและอื่นๆ ราคาการทำความเย็นด้วยของเหลวค่อนข้างสูงและการติดตั้งค่อนข้างลำบาก ในการพิจารณาต้นทุนและความสะดวกในการใช้งาน น้ำมักจะถูกใช้เป็นของเหลวนำความร้อนเพื่อกระจายความร้อนในการทำความเย็นด้วยของเหลว ดังนั้นฮีทซิงค์ระบายความร้อนด้วยของเหลวจึงมักเรียกว่าฮีทซิงค์ระบายความร้อนด้วยน้ำ

การทำความเย็นสารกึ่งตัวนำทำความเย็น:

การระบายความร้อนของเซมิคอนดักเตอร์ใช้ชิปทำความเย็นเซมิคอนดักเตอร์แบบพิเศษเพื่อสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิเมื่อเปิดเครื่อง ตราบใดที่ความร้อนที่ปลายอุณหภูมิสูงสามารถกระจายไปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปลายอุณหภูมิต่ำก็จะถูกระบายความร้อนอย่างต่อเนื่อง อนุภาคเซมิคอนดักเตอร์แต่ละชนิดมีความแตกต่างของอุณหภูมิ แผ่นทำความเย็นประกอบด้วยอนุภาคดังกล่าวหลายสิบชิ้นต่ออนุกรมกัน ดังนั้นจึงเกิดความแตกต่างของอุณหภูมิบนพื้นผิวทั้งสองของแผ่นทำความเย็น การใช้ปรากฏการณ์ความแตกต่างของอุณหภูมินี้รวมกับการระบายความร้อนด้วยอากาศ / การระบายความร้อนด้วยน้ำเพื่อระบายความร้อนที่อุณหภูมิสูงทำให้สามารถรับผลการกระจายความร้อนได้ดีเยี่ยม

เครื่องทำความเย็นเซมิคอนดักเตอร์มีข้อดีคืออุณหภูมิทำความเย็นต่ำและมีความน่าเชื่อถือสูง อุณหภูมิพื้นผิวเย็นสามารถถึงต่ำกว่าลบ 10 องศา แต่ค่าใช้จ่ายสูงเกินไป และอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรเนื่องจากอุณหภูมิต่ำเกินไป นอกจากนี้กระบวนการของชิปทำความเย็นเซมิคอนดักเตอร์ยังไม่สุกและไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลาย