Verbessertes Design
Die traditionelle Wärmeableitungstechnologie ist in aktive Wärmeableitung und passive Wärmeableitung unterteilt. Der Kühlkörper gehört zur passiven Wärmeableitung, das heißt, er basiert auf der natürlichen Konvektion von Luft, um Wärme abzuleiten, während die aktive Wärmeableitung Heatpipe, thermoelektrische Kältetechnologie, Nanowärmeübertragungstechnologie, Mikrosprühwärmeableitungstechnologie und Mikrokanalwärmeableitung umfasst . Technologie, Lüfter, Temperaturplatten, Kühlplatten usw. Die Idee zur Verbesserung der Wärmeableitungsstruktur der Lampe lautet wie folgt: Zuerst kann die Leiterplatte ausgehöhlt werden, dann wird die Größe des Kühlkörpers optimiert. Schließlich wird der Einfluss des Grenzflächenmaterials auf den Wärmeableitungsprozess untersucht und es werden drei andere Schemata entworfen: Installieren Sie ein Wärmerohr auf dem Kühlkörper, fügen Sie einen Lüfter hinzu und ersetzen Sie den Kühlkörper durch ein Material mit Temperaturausgleichsplatte. Nach dem Vergleich und der Analyse der Simulationsergebnisse dieser Schemata werden in dieser Studie mögliche Vorschläge unterbreitet.
Aushöhlungsschema der Leiterplatte
Das verbesserte Design sollte dem allgemeinen Prinzip des LED-Wärmeableitungsdesigns folgen: Je kleiner die Strukturschicht ist, desto besser ist die Dicke der Schicht, desto besser ist die Schichtdicke. Je größer die Fläche der Schicht ist, desto besser ist die Wärmeleitfähigkeit des Materials. Bei der LED-Lampe ist die Leiterplatte ausgehöhlt, um den Kühlkörper und den Kühlkörper direkt zu verbinden, wodurch die Leiterplattenschicht und die thermische Siliziumdioxidschicht reduziert werden, und ist für die Wärmeleitung günstiger.
Das verbesserte thermische Netzwerkmodell reduziert die Plattenschicht und eine Schicht Wärmeleitpaste. Die Wärmeleitung ist eine Chip - Wärmeleitpaste - Kupfer - Wärmesenke - thermisches Kieselgel - Wärmesenke - Umgebung.
Aufgrund der inkonsistenten Anordnung der LED-Chips ist die Temperaturverteilung der verschiedenen mit ihnen in Kontakt stehenden Teile nicht gleichmäßig. Da zusätzlich die Temperaturfeldverteilung jeder Schicht nicht gleichmäßig ist, können sich die Temperaturen benachbarter Abschnitte überlappen, so dass das Temperaturband jeder Schicht die Differenz zwischen der höchsten Temperatur und der niedrigsten Temperatur des Abschnitts verwendet.
Aus den Simulationsergebnissen kann die Sperrschichttemperatur als 51,1226 ° C abgelesen werden, was viel niedriger als die nicht modifizierte Modelltemperatur ist, und innerhalb des zulässigen Bereichs erfüllt die verbesserte Wärmeableitungsstruktur die Wärmeableitungsanforderungen, was die Machbarkeit der verbesserten beweist Wärmeableitungsstruktur. Geschlechtsverkehr.
Kühlkörperoptimierung
Gegenwärtig ist der Kühlkörper die am häufigsten verwendete Wärmeableitungstechnologie für Hochleistungs-LED-Lampen, die eine große Wärmeableitungsfläche zur Konvektion von Wärme nutzt. Bei Kühlkörpern sind Form, Verarbeitung, Größe und Material mehrere wichtige Faktoren, die die Wärmeabfuhr bestimmen. Im Folgenden wird hauptsächlich die Größe des Kühlkörpers optimiert.
Fügen Sie Heatpipe-Lösung hinzu
Das Wärmerohr ist eine hervorragende wärmeleitende Komponente. Die Außenseite ist eine Kupferwand. Das Innere hat einen flüssigkeitsabsorbierenden Kern und ein Kondensat. Durch den zyklischen Wechsel der Flüssigkeits- und Gasphase wird die von der LED abgegebene Wärme abgeführt und abgeführt. Das Aufbringen des Wärmerohrs auf die LED hat verschiedene Formen, und der LED-Chip kann direkt oben auf dem Wärmerohrende des Wärmerohrs angebracht werden oder kann zu einem flachen Plattentyp oder einem Schleifentyp verarbeitet werden. Das Wärmerohr zeichnet sich durch die Fähigkeit aus, Wärme an einen entfernten, leicht abführbaren Ort zu übertragen, was in praktischen Anwendungen praktisch und flexibel ist.
Die Simulationsergebnisse zeigen, dass die Sperrschichttemperatur des Chips nach der Installation des Wärmerohrs um 2,24 ° C verringert wird. Es ist ersichtlich, dass die Installation des Wärmerohrs zur Verringerung der Sperrschichttemperatur vorteilhaft ist. In zukünftigen Forschungsarbeiten kann auch versucht werden, die Einbaulage oder die Größe des Wärmerohrs zu ändern, um die Sperrschichttemperatur zu senken. In der zukünftigen Forschungsarbeit können Sie auch versuchen, die Heatpipe-Einbaulage oder -größe zu ändern
Oberflächenmaterialoptimierung
Der Wärmewiderstand ist ein umfassender Parameter, der die Fähigkeit zum Blockieren der Wärmeübertragung widerspiegelt, die dem Verhältnis der Temperaturdifferenz zur Verlustleistung auf dem Wärmestrompfad in K / W entspricht. Wenn Wärme durch Wärmeleitung in das Objekt übertragen wird, wird das Verhältnis der angetroffenen Wärmewiderstandsleistung in K / W ausgedrückt. Wenn Wärme durch Wärmeleitung in das Innere des Objekts übertragen wird, steht der auftretende Wärmewiderstand in Kontakt mit dem Wärmewiderstand. Im Herstellungsprozess der Lampe wird das Grenzflächenmaterial wie thermisches Kieselgel oder Silberkleber verwendet, um den Kontaktwärmewiderstand zu verringern, aber die Grenzflächenmaterialien selbst. Die Wärmeleitfähigkeit ist nicht hoch, was zu einem Engpass im Wärmeübertragungsprozess führt. In Reaktion auf dieses thermische Phänomen untersuchte diese Studie das Grenzflächenmaterial zwischen dem Chip und der Kupferbasis und wählte mehrere Grenzflächenmaterialien mit unterschiedlicher Wärmeleitfähigkeit aus, um die Wärmeverteilung zu simulieren.
Die Wärmeleitfähigkeit des Grenzflächenmaterials wird geringfügig erhöht und die Sperrschichttemperatur wird stark verringert. Eine Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Grenzflächenmaterials hat daher einen großen Einfluss auf die Wärmeableitung der LED. Es sollte mehr Energie in die Gestaltung und Auswahl besserer Grenzflächenmaterialien gesteckt werden, um diese zu reduzieren. Das Grenzflächenmaterial ist der Einfluss dieses thermischen Engpasses.