散熱處理與安全設(shè)計(jì)為LED照明發(fā)展的關(guān)鍵
LED燈中的LED芯片是熱流密度很大的電子元件,它們在運(yùn)行過程中,由于其靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的損耗,產(chǎn)生大量的多余熱量,通過散熱系統(tǒng)發(fā)散到外部,維持其工作溫度的穩(wěn)定。目前LED的發(fā)光效率還是比較低,從而引起結(jié)溫升高,壽命降低。為了降低結(jié)溫以提高壽命就必須十分重視散熱的問題。LED的散熱設(shè)計(jì)必須從芯片開始一直到整個(gè)散熱器,每一個(gè)環(huán)節(jié)都要給于充分的注意。任何一個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)不當(dāng)都會引起嚴(yán)重的散熱問題。所以對散熱的設(shè)計(jì)必須給以充分的重視。
高性能微槽群復(fù)合相變傳熱技術(shù),滿足大功率LED照明的散熱要求,該技術(shù)命名為“微槽群復(fù)合相變集成冷卻技術(shù)”。該技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用LED燈上,LED芯片的熱量能瞬間分布在整個(gè)散熱空間中,延長了LED燈的壽命提高了發(fā)光效率。
一、微槽群復(fù)合相變集成冷卻技術(shù):
LED芯片所產(chǎn)生的熱量最后總是通過燈具的外殼散到空氣中去。普遍的散熱是:LED芯片所產(chǎn)生的熱,從它的金屬散熱塊出來,先經(jīng)過焊料到鋁基板的PCB,再通過導(dǎo)熱膠才到鋁散熱器。LED燈具的散熱實(shí)際上包括導(dǎo)熱和散熱兩個(gè)部分。有一個(gè)概念先要搞清楚,就是導(dǎo)熱和散熱的區(qū)別。導(dǎo)熱就是要把熱量最快地從發(fā)熱源傳送到散熱器表面,而散熱則是要把熱量從散熱器表面散發(fā)到空氣中去。首先要把熱最快的導(dǎo)出來,然后要最有效地散到空氣里去。傳統(tǒng)的散熱器的熱沉是鋁翅片,我們的熱沉是:微槽群相變技術(shù)。
微槽群相變冷卻技術(shù)是依靠技術(shù)手段(如設(shè)備結(jié)構(gòu):微槽等手段)把密閉循環(huán)的冷卻介質(zhì)(若介質(zhì)為水)變?yōu)榧{米數(shù)量級的水膜,水膜越薄,遇熱蒸發(fā)能力越強(qiáng),潛熱交換能力越強(qiáng),大功率電子器件的熱量被蒸氣帶走?! ?/p>
冷卻器系統(tǒng)組成及工作原理:
1、 冷卻器的組成:即取熱器、冷凝器、輸送管路、取熱介質(zhì)(如水、乙醇等)。
取熱器一般情況下用進(jìn)口鋁合金制作,板內(nèi)腔有許多微米數(shù)量級的槽道,其作用是把取熱介質(zhì)(如水)按設(shè)計(jì)要求變成所需的液膜,發(fā)熱功率器件與鋁合金表面緊密接觸,其熱能通過鋁熱傳導(dǎo)給液膜,液膜瞬間汽化,把熱能通過管路送到冷凝器冷卻。因取熱器的取熱能力很強(qiáng),其導(dǎo)熱系數(shù)大于106 W/(m*℃),所以取熱器的體積可以做到很小。
冷凝器一般情況下用進(jìn)口鋁合金制作,板內(nèi)腔有許多毫米數(shù)量級的槽道,鋁合金板外有肋片,取熱介質(zhì)通過管路送來熱能由它負(fù)責(zé)與室外空氣進(jìn)行對流換熱和輻射換熱,取熱介質(zhì)的熱能通過冷凝器釋放,由汽態(tài)變液態(tài),液態(tài)的取熱介質(zhì)通過自身的重力作用又回到了取熱器里,準(zhǔn)備下一次熱能交換循環(huán)。