Design migliorato
La tradizionale tecnologia di dissipazione del calore è divisa in dissipazione del calore attiva e dissipazione del calore passiva. Il dissipatore di calore appartiene alla dissipazione del calore passivo, ovvero si basa sulla convezione naturale dell'aria per dissipare il calore, mentre la dissipazione del calore attiva include tubo di calore, tecnologia di refrigerazione termoelettrica, tecnologia di trasferimento di calore nano, tecnologia di dissipazione del calore a micro spruzzo e dissipazione del calore a micro canali . Tecnologia, ventole, piastre di temperatura, piastre fredde, ecc. L'idea di migliorare la struttura di dissipazione del calore della lampada è la seguente: in primo luogo, il circuito può essere svuotato, quindi le dimensioni del dissipatore di calore sono ottimizzate. Infine, viene studiata l'influenza del materiale dell'interfaccia sul processo di dissipazione del calore e vengono progettati altri tre schemi: installare un tubo di calore sul dissipatore di calore, aggiungere una ventola e cambiare il dissipatore di calore in un materiale a piastra di compensazione della temperatura. Dopo aver confrontato e analizzato i risultati della simulazione di questi schemi, questo studio propone suggerimenti fattibili.
Schema di svuotamento del circuito
Il design migliorato dovrebbe seguire il principio generale del design della dissipazione del calore a LED: più piccolo è lo strato strutturale, migliore è lo spessore dello strato, migliore è lo spessore dello strato. Maggiore è l'area dello strato, migliore è la conduttività termica del materiale. Per la lampada a LED, il circuito stampato è scavato per collegare direttamente il dissipatore di calore e il dissipatore di calore, riducendo così lo strato del circuito e lo strato di silice termica, ed è più favorevole per la conduzione del calore.
Il modello di rete termica migliorato riduce lo strato della scheda e uno strato di grasso termico. La linea di conduzione del calore è un chip - grasso termico - dissipatore di calore in rame - gel di silice termico - dissipatore di calore - ambiente.
A causa della disposizione incoerente dei chip LED, la distribuzione della temperatura delle varie parti a contatto con esse non è uniforme. Inoltre, poiché la distribuzione del campo di temperatura di ogni strato non è uniforme, le temperature delle porzioni adiacenti possono sovrapporsi, quindi la banda di temperatura di ogni strato utilizza la differenza tra la temperatura più alta e la temperatura più bassa della porzione.
Dai risultati della simulazione, la temperatura di giunzione può essere letta come 51.1226 ° C, che è molto più bassa della temperatura del modello non modificata, e all'interno dell'intervallo consentito, la struttura di dissipazione del calore migliorata soddisfa i requisiti di dissipazione del calore, il che dimostra la fattibilità del miglioramento struttura di dissipazione del calore. Sesso.
Ottimizzazione del dissipatore di calore
Al momento, la tecnologia di dissipazione del calore più utilizzata per le lampade a LED ad alta potenza è il dissipatore di calore, che utilizza un'ampia area di dissipazione del calore per convogliare il calore. Per i dissipatori di calore, forma, lavorazione, dimensioni e materiale sono diversi fattori importanti che determinano la dissipazione del calore. Quanto segue è principalmente quello di ottimizzare le dimensioni del dissipatore di calore.
Aggiungi la soluzione del tubo di calore
Il tubo di calore è un eccellente componente conduttore di calore. L'esterno è un muro di rame. L'interno ha un nucleo che assorbe liquidi e una condensa. Attraverso il cambiamento ciclico delle fasi liquida e gassosa, il calore emesso dal LED viene portato e dissipato. L'applicazione del tubo di calore sul LED ha varie forme e il chip LED può essere montato direttamente sulla parte superiore dell'estremità del tubo di calore del tubo di calore, oppure può essere trasformato in un tipo di piastra piatta o in un tipo ad anello. Il tubo di calore è caratterizzato dalla capacità di trasferire calore in una posizione remota, facilmente dissipabile, che è conveniente e flessibile nelle applicazioni pratiche.
I risultati della simulazione mostrano che la temperatura di giunzione del chip viene ridotta di 2,24 ° C dopo l'installazione del tubo di calore. Si può vedere che l'installazione del tubo di calore è vantaggiosa per la riduzione della temperatura di giunzione. Nel futuro lavoro di ricerca, è anche possibile provare a cambiare la posizione di installazione o le dimensioni del tubo di calore per ottenere la riduzione della temperatura di giunzione. Nel futuro lavoro di ricerca, puoi anche provare a cambiare la posizione o le dimensioni dell'installazione del tubo di calore per ottenere
Ottimizzazione del materiale di interfaccia
La resistenza termica è un parametro completo che riflette la capacità di bloccare il trasferimento di calore, che è uguale al rapporto tra la differenza di temperatura e la potenza dissipata sul percorso del flusso di calore, in K / W. Quando il calore viene trasferito all'interno dell'oggetto per conduzione del calore, il rapporto tra la resistenza termica incontrata viene espresso in K / W. Quando il calore viene trasferito all'interno dell'oggetto per conduzione del calore, la resistenza termica rilevata è in contatto con la resistenza termica. Nel processo di fabbricazione della lampada, il materiale di interfaccia come gel di silice termica o colla d'argento viene utilizzato per ridurre la resistenza termica di contatto, ma i materiali di interfaccia stessi La conducibilità termica non è elevata, causando un collo di bottiglia nel processo di trasferimento di calore. In risposta a questo fenomeno termico, questo studio ha studiato il materiale di interfaccia tra il chip e la base di rame e ha selezionato diversi materiali di interfaccia con conduttività termica diversa per simulare la distribuzione del calore.
La conduttività termica del materiale di interfaccia è leggermente aumentata e la temperatura di giunzione sarà notevolmente ridotta. Pertanto, l'aumento della conduttività termica del materiale dell'interfaccia ha un grande effetto sulla dissipazione del calore del LED. Più energia dovrebbe essere posta sulla progettazione e selezione di materiali di interfaccia migliori per ridurre Il materiale di interfaccia è l'influenza di questo collo di bottiglia termico.