Design aprimorado
A tecnologia tradicional de dissipação de calor é dividida em dissipação de calor ativa e dissipação de calor passiva. O dissipador de calor pertence à dissipação de calor passiva, ou seja, depende da convecção natural do ar para dissipar o calor, enquanto a dissipação de calor ativa inclui tubo de calor, tecnologia de refrigeração termoelétrica, tecnologia de nano transferência de calor, tecnologia de micro dissipação de calor por spray e dissipação de calor por micro canal . Tecnologia, ventiladores, placas de temperatura, placas frias, etc. A idéia de melhorar a estrutura de dissipação de calor da lâmpada é a seguinte: primeiro, a placa de circuito pode ser escavada e, em seguida, o tamanho do dissipador de calor é otimizado. Finalmente, estuda-se a influência do material da interface no processo de dissipação de calor e três outros esquemas são projetados: Instale um tubo de calor no dissipador de calor, adicione um ventilador e mude o dissipador de calor para um material de placa de equalização de temperatura. Após comparar e analisar os resultados da simulação desses esquemas, este estudo apresenta sugestões viáveis.
Esquema oco da placa de circuito
O design aprimorado deve seguir o princípio geral do design de dissipação de calor por LED: quanto menor a camada estrutural, melhor a espessura da camada, melhor a espessura da camada. Quanto maior a área da camada, melhor a condutividade térmica do material. Para a lâmpada LED, a placa de circuito é escavada para conectar diretamente o dissipador de calor e o dissipador de calor, reduzindo assim a camada da placa de circuito e a camada de sílica térmica, e é mais favorável à condução de calor.
O modelo de rede térmica aprimorado reduz a camada da placa e uma camada de graxa térmica. A linha de condução de calor é um ambiente com chip - graxa térmica - dissipador de calor de cobre - gel de sílica térmica - dissipador de calor - ambiente.
Devido ao layout inconsistente dos chips de LED, a distribuição de temperatura das várias partes em contato com eles não é uniforme. Além disso, uma vez que a distribuição do campo de temperatura de cada camada não é uniforme, as temperaturas das partes adjacentes podem se sobrepor, de modo que a faixa de temperatura de cada camada usa a diferença entre a temperatura mais alta e a temperatura mais baixa da porção.
A partir dos resultados da simulação, a temperatura da junção pode ser lida como 51,1226 ° C, que é muito menor que a temperatura do modelo não modificado e, dentro da faixa permitida, a estrutura aprimorada de dissipação de calor atende aos requisitos de dissipação de calor, o que comprova a viabilidade da melhoria. estrutura de dissipação de calor. Sexo.
Otimização do dissipador de calor
Atualmente, a tecnologia de dissipação de calor mais usada para lâmpadas LED de alta potência é o dissipador de calor, que usa uma grande área de dissipação de calor para convectar o calor. Para dissipadores de calor, forma, processamento, tamanho e material são vários fatores importantes que determinam a dissipação de calor. A seguir, é principalmente para otimizar o tamanho do dissipador de calor.
Adicionar solução de tubo de calor
O tubo de calor é um excelente componente condutor de calor. O exterior é uma parede de cobre. O interior tem um núcleo absorvente de líquido e um condensado. Através da mudança cíclica das fases de líquido e gás, o calor emitido pelo LED é expelido e dissipado. A aplicação do tubo de aquecimento no LED tem várias formas, e o chip de LED pode ser montado diretamente na parte superior da extremidade do tubo de calor, ou pode ser processado em um tipo de placa plana ou em um loop. O tubo de calor é caracterizado pela capacidade de transferir calor para um local remoto e facilmente dissipável, o que é conveniente e flexível em aplicações práticas.
Os resultados da simulação mostram que a temperatura de junção do chip é reduzida em 2,24 ° C após a instalação do tubo de aquecimento. Pode-se observar que a instalação do tubo de aquecimento é benéfica para a redução da temperatura da junção. No trabalho de pesquisa futura, também é possível tentar alterar a posição ou tamanho da instalação do tubo de calor para obter a redução da temperatura da junção. No trabalho de pesquisa futura, você também pode tentar alterar a posição ou o tamanho da instalação do tubo de calor para obter
Otimização do material da interface
A resistência térmica é um parâmetro abrangente que reflete a capacidade de bloquear a transferência de calor, que é igual à razão entre a diferença de temperatura e a potência dissipada no caminho do fluxo de calor, em K / W. Quando o calor é transferido para o interior do objeto por condução de calor, a relação da potência de resistência térmica encontrada é expressa em K / W. Quando o calor é transferido para o interior do objeto por condução térmica, a resistência térmica encontrada fica em contato com a resistência térmica. No processo de fabricação da lâmpada, o material da interface, como sílica gel térmica ou cola de prata, é usado para reduzir a resistência térmica do contato, mas os próprios materiais da interface A condutividade térmica não é alta, causando um gargalo no processo de transferência de calor. Em resposta a esse fenômeno térmico, este estudo estudou o material de interface entre o chip e a base de cobre e selecionou vários materiais de interface com diferentes condutividades térmicas para simular a distribuição de calor.
A condutividade térmica do material da interface é levemente aumentada e a temperatura da junção será bastante reduzida. Portanto, aumentar a condutividade térmica do material da interface tem um grande efeito na dissipação de calor do LED. Mais energia deve ser colocada no design e na seleção de melhores materiais de interface para reduzir O material de interface é a influência desse gargalo térmico.