Diseño mejorado
La tecnología tradicional de disipación de calor se divide en disipación activa de calor y disipación pasiva de calor. El disipador de calor pertenece a la disipación de calor pasiva, es decir, se basa en la convección natural del aire para disipar el calor, mientras que la disipación de calor activa incluye tubería de calor, tecnología de refrigeración termoeléctrica, tecnología de transferencia de calor nano, tecnología de disipación de calor por microaspersión y disipación de calor por microcanales. . Tecnología, ventiladores, placas de temperatura, placas frías, etc. La idea de mejorar la estructura de disipación de calor de la lámpara es la siguiente: en primer lugar, la placa de circuito se puede ahuecar, luego se optimiza el tamaño del disipador de calor. Finalmente, se estudia la influencia del material de interfaz en el proceso de disipación de calor, y se diseñan otros tres esquemas: Instale una tubería de calor en el disipador de calor, agregue un ventilador y cambie el disipador de calor a un material de placa de compensación de temperatura. Después de comparar y analizar los resultados de la simulación de estos esquemas, este estudio presenta sugerencias factibles.
Esquema hueco de placa de circuito
El diseño mejorado debe seguir el principio general del diseño de disipación de calor LED: cuanto más pequeña es la capa estructural, mejor es el grosor de la capa, mejor es el grosor de la capa. Cuanto mayor es el área de la capa, mejor es la conductividad térmica del material. Para la lámpara LED, la placa de circuito está ahuecada para conectar directamente el disipador de calor y el disipador de calor, reduciendo así la capa de la placa de circuito y la capa de sílice térmica, y es más favorable para la conducción de calor.
El modelo de red térmica mejorado reduce la capa de placa y una capa de grasa térmica. La línea de conducción de calor es un chip - grasa térmica - disipador de calor de cobre - gel de sílice térmica - disipador de calor - ambiente.
Debido al diseño inconsistente de los chips LED, la distribución de temperatura de las diversas partes en contacto con ellos no es uniforme. Además, dado que la distribución del campo de temperatura de cada capa no es uniforme, las temperaturas de las porciones adyacentes pueden superponerse, por lo que la banda de temperatura de cada capa usa la diferencia entre la temperatura más alta y la temperatura más baja de la porción.
A partir de los resultados de la simulación, la temperatura de la unión se puede leer como 51.1226 ° C, que es mucho más baja que la temperatura del modelo sin modificar, y dentro del rango permitido, la estructura de disipación de calor mejorada cumple con los requisitos de disipación de calor, lo que demuestra la viabilidad de la mejora Estructura de disipación de calor. Sexo.
Optimización del disipador de calor
En la actualidad, la tecnología de disipación de calor más utilizada para lámparas LED de alta potencia es el disipador de calor, que utiliza una gran área de disipación de calor para convencer el calor. Para los disipadores de calor, la forma, el procesamiento, el tamaño y el material son varios factores importantes que determinan la disipación de calor. Lo siguiente es principalmente para optimizar el tamaño del disipador de calor.
Agregar solución de tubo de calor
El tubo de calor es un excelente componente conductor del calor. El exterior es un muro de cobre. El interior tiene un núcleo absorbente de líquido y un condensado. A través del cambio cíclico de las fases líquida y gaseosa, el calor emitido por el LED es conducido y disipado. La aplicación del tubo de calor en el LED tiene varias formas, y el chip LED se puede montar directamente en la parte superior del extremo del tubo de calor del tubo de calor, o se puede procesar en un tipo de placa plana o un tipo de bucle. El tubo de calor se caracteriza por la capacidad de transferir calor a una ubicación remota y fácil de disipar, lo cual es conveniente y flexible en aplicaciones prácticas.
Los resultados de la simulación muestran que la temperatura de unión del chip se reduce en 2,24 ° C después de instalar el tubo de calor. Se puede ver que la instalación de la tubería de calor es beneficiosa para la reducción de la temperatura de la unión. En el trabajo de investigación futuro, también es posible intentar cambiar la posición de instalación o el tamaño del tubo de calor para obtener la reducción de la temperatura de la unión. En el trabajo de investigación futuro, también puede intentar cambiar la posición o el tamaño de instalación de la tubería de calor para obtener
Optimización de material de interfaz
La resistencia térmica es un parámetro integral que refleja la capacidad de bloquear la transferencia de calor, que es igual a la relación entre la diferencia de temperatura y la potencia disipada en la ruta del flujo de calor, en K / W. Cuando el calor se transfiere al interior del objeto por conducción de calor, la relación de la potencia de resistencia térmica encontrada se expresa en K / W. Cuando el calor se transfiere dentro del objeto por conducción de calor, la resistencia térmica encontrada está en contacto con la resistencia térmica. En el proceso de fabricación de la lámpara, el material de interfaz como el gel de sílice térmico o el pegamento de plata se usa para reducir la resistencia térmica de contacto, pero los materiales de interfaz en sí mismos La conductividad térmica no es alta, lo que provoca un cuello de botella en el proceso de transferencia de calor. En respuesta a este fenómeno térmico, este estudio estudió el material de interfaz entre el chip y la base de cobre, y seleccionó varios materiales de interfaz con diferente conductividad térmica para simular la distribución de calor.
La conductividad térmica del material de la interfaz aumenta ligeramente y la temperatura de la unión se reducirá considerablemente. Por lo tanto, aumentar la conductividad térmica del material de la interfaz tiene un gran efecto en la disipación de calor del LED. Se debe colocar más energía en el diseño y la selección de mejores materiales de interfaz para reducir El material de interfaz es la influencia de este cuello de botella térmico.