Sinki habauntuk LED
Dengan perkembangan berterusan teknologi LED, produk lampu LED telah mendapat lebih banyak perhatian.
Berbanding dengan sumber pencahayaan tradisional, sumber pencahayaan LED adalah lampu cahaya sejuk keadaan pepejal, yang mempunyai kelebihan hayat perkhidmatan yang panjang, keberkesanan cahaya yang tinggi, tiada sinaran, penggunaan kuasa yang kurang, rintangan kejutan dan getaran yang baik, dan keselamatan yang lebih tinggi. Hari ini, apabila lampu hijau secara amnya dianjurkan di seluruh dunia, LED telah digemari secara meluas sebagai sumber lampu hijau yang baru muncul.
Walau bagaimanapun, produk lampu LED terdedah kepada terlalu panas semasa digunakan, terutamanya sesetengah produk lampu LED berkuasa tinggi mempunyai masalah pemanasan yang serius. LED adalah komponen sensitif suhu tinggi. Jika mereka menjana banyak haba dan suhu terlalu tinggi, ia secara langsung akan menjejaskan kesan pencahayaan, suhu warna cahaya, dan lain-lain. Malah mempunyai kesan yang serius terhadap penggunaan biasa produk lampu LED.
01 Kesan suhu tinggi ke atas prestasi produk lampu LED
Pelesapan haba adalah prestasi penting yang mesti ada pada produk lampu LED. Dalam kehidupan sebenar, produk lampu LED sering digunakan dalam persekitaran yang berbeza, yang juga mempunyai kesan yang besar terhadap kecekapan produk lampu LED. Untuk meningkatkan keupayaan pelesapan haba produk lampu LED, adalah perlu untuk mengkaji kesan suhu tinggi ke atas prestasi produk lampu LED.
1.1 Suhu tinggi menyebabkan kerosakan kekal pada LED
Memandangkan ciri-ciri kerja LED, jika suhu kerja lebih tinggi daripada suhu maksimum yang boleh dibawa oleh LED, keberkesanan bercahaya LED akan menurun dengan cepat, dan pereputan cahaya yang kuat akan terbentuk, yang akan membawa kepada kerosakan LED itu. LED kebanyakannya dibungkus dengan resin polysulfone/epoksi lutsinar. Jika suhu pirolisis lebih tinggi daripada suhu peralihan kandungan pepejal (biasanya 15 darjah), bahan pengedap akan berubah kepada keadaan koloid, dan pekali pengembangan haba akan meningkat dengan mendadak, yang akan menyebabkan LED litar terbuka dan kerosakan.
1.2 Suhu tinggi akan memendekkan hayat LED
Jenama LED yang berbeza mempunyai ciri pereputan cahaya yang berbeza. Pengeluar LED biasanya menyediakan lengkung pereputan cahaya standard sebagai asas untuk memilih produk LED. Hayat LED berkait rapat dengan pereputan cahayanya. Semakin lama ia digunakan, semakin rendah pencahayaan LED sehingga ia akhirnya padam. Secara amnya, hayat LED ditakrifkan sebagai masa apabila fluks bercahaya LED mereput sebanyak 30%. Suhu tinggi akan menyebabkan pereputan cahaya LED dan memendekkan hayat LED.
(1) Kecacatan yang wujud dalam cip LED akan berkembang dengan cepat pada suhu ambien yang tinggi sehingga ia menyerang kawasan pemancar cahaya, mengakibatkan sejumlah besar pusat penggabungan semula bukan sinaran, yang sangat mempengaruhi kecekapan bercahaya LED. Dalam persekitaran haba yang tinggi, kecacatan mikro dalam bahan dan kekotoran yang merebak cepat daripada antara muka dan papan juga akan diperkenalkan ke kawasan pemancar cahaya, membentuk sejumlah besar tahap tenaga dalam, dengan itu mempercepatkan pereputan cahaya peranti LED.
(2) Apabila suhu tinggi, bahan resin epoksi konduktif lutsinar akan denaturasi dan bertukar menjadi kuning, yang akan merosakkan prestasi penghantaran cahayanya dengan serius.
(3) Pereputan cahaya fosfor juga merupakan faktor utama yang mempengaruhi pereputan cahaya LED, dan pereputan fosfor pada suhu tinggi sangat kuat.
1.3 Suhu tinggi akan menjejaskan kesan cahaya LED
Beberapa parameter bahan konstituen LED akan berubah dengan suhu ambien, yang akan menyebabkan perubahan dalam parameter peranti LED dan secara langsung mempengaruhi output cahaya LED. Secara umum, proses penurunan fluks bercahaya dengan peningkatan suhu boleh diterbalikkan. Apabila suhu ambien kembali kepada suhu awal, fluks bercahaya akan mengalami peningkatan pemulihan. Ini kerana apabila suhu kembali ke keadaan awal, parameter dalaman elemen LED tidak lagi berubah, dan output cahaya LED boleh kembali ke nilai keadaan awal. Fluks bercahaya LED dibahagikan kepada lumen sejuk dan lumen panas, yang masing-masing mewakili keluaran cahaya LED pada suhu bilik dan suhu ambien.
Sebab khusus mengapa suhu tinggi mempengaruhi kesan bercahaya LED adalah seperti berikut:
(1) Apabila suhu ambien meningkat, kepekatan elektron dan lubang dalam produk pencahayaan LED akan meningkat, tetapi mobiliti elektron akan berkurangan disebabkan oleh pengurangan lebar jalur terlarang.
(2) Apabila suhu ambien meningkat, kebarangkalian penggabungan semula elektron dalam telaga berpotensi dan sinaran dalam lubang akan dikurangkan dengan banyak, membentuk penggabungan semula bukan sinaran, dengan itu mengurangkan kecekapan kuantum dalaman LED.
(3) Kenaikan suhu ambien akan mengalihkan puncak cahaya biru LED ke arah gelombang panjang, mengakibatkan ketidakpadanan antara panjang gelombang pelepasan LED dan panjang gelombang pengujaan fosfor, mengakibatkan penurunan dalam kecekapan pengekstrakan cahaya luaran oleh LED.
(4) Apabila suhu ambien meningkat, kecekapan kuantum fosfor berkurangan dan keluaran cahaya berkurangan.
(5) Prestasi gel silika sangat dipengaruhi oleh suhu. Apabila suhu kerja meningkat, tekanan terma di dalam gel silika meningkat, dan indeks biasan gel silika berkurangan, yang secara langsung menjejaskan kecekapan cahaya LED.
(heatsink sirip skiving aluminium)
02 Masalah pelesapan haba produk lampu LED
Produk lampu LED biasanya mempunyai masalah pelesapan haba. Sebaliknya, walaupun lampu pijar dan pendarfluor mempunyai kehilangan kuasa yang besar, lampu ini boleh disinari secara langsung oleh cahaya ultraungu, dan sumber haba sumber cahaya adalah sangat kecil. Dalam tenaga yang digunakan oleh produk lampu LED, sebagai tambahan kepada bahagian yang ditukar kepada sumber cahaya yang boleh dilihat, sumber tenaga lain ditukar kepada haba.
Di samping itu, saiz pakej LED yang kecil menjadikannya sukar untuk menghilangkan haba secara perolakan dan sinaran, sekali gus mengumpul sejumlah besar haba.
2.1 Pengembangan terma menyebabkan lenturan dan keretakan bahagian
Produk lampu LED terdiri daripada banyak bahagian, dan bahan pelbagai bahagian adalah berbeza, dan tahap pengembangan dan penguncupan haba juga berbeza. Semasa pengembangan haba, bahan komponen akan bengkok dan retak, mengakibatkan pelesapan haba produk yang lemah dan serius mengurangkan kecekapan penggunaan produk LED.
2.2 Halangan operasi litar elektronik
Jika suhu kerja komponen konduktor meningkat, impedans bekalan kuasa akan berkurangan, dan mudah untuk memasuki lingkaran ganas "kenaikan suhu - pengurangan impedans - kenaikan voltan - peningkatan haba - kenaikan suhu", dan juga terbakar. .
2.3 Suhu tinggi membawa kepada kemerosotan kualiti bahan
Secara umumnya, bahan logam yang digunakan dalam produk lampu LED mudah dioksidakan, dan semakin tinggi suhu, semakin cepat kadar pengoksidaan. Pengoksidaan suhu tinggi boleh memendekkan hayat produk lampu LED.
03 Faktor yang mempengaruhi prestasi pelesapan haba produk lampu LED
3.1 Pengaruh arah angin ke atas prestasi pelesapan haba produk lampu LED
Para penyelidik menjalankan eksperimen mengenai kesan arah angin pada pelesapan haba produk lampu LED. Secara umumnya, dalam persekitaran simulasi dunia sebenar, terdapat tiga jenis arah angin: mendatar kanan, menegak ke atas dan menegak ke bawah, dan kelajuan angin maksimum tidak akan melebihi 1.50 m/s. Semasa percubaan, adalah perlu untuk memastikan bahawa produk lampu LED yang digunakan oleh kumpulan yang berbeza adalah sama, kecuali untuk arah angin yang berbeza, semua pembolehubah lain mesti kekal tidak berubah. Semasa percubaan, beri perhatian untuk mengukur suhu produk lampu LED dan hitung kadar pelesapan haba produk lampu LED di bawah angin yang berbeza. Melalui eksperimen, didapati bahawa dalam proses pelesapan haba produk lampu LED, ia banyak dipengaruhi oleh angin menegak. Ini terutamanya kerana arah angin menegak ke bawah adalah bertentangan dengan arah perolakan udara semula jadi, yang mengubah suhu maksimum produk lampu LED.
3.2 Pengaruh kelajuan angin ke atas prestasi pelesapan haba produk lampu LED
Untuk memahami kesan kelajuan angin pada prestasi pelesapan haba produk lampu LED, para penyelidik juga menjalankan eksperimen. Dalam eksperimen, adalah perlu untuk memastikan bahawa persekitaran luaran adalah konsisten, dan kemudian secara beransur-ansur meningkatkan kelajuan angin. Apabila arah angin menegak ke bawah dan kelajuan angin kecil, suhu maksimum produk lampu LED lebih tinggi; apabila kelajuan angin meningkat, suhu produk lampu LED akan berkurangan secara beransur-ansur.
04 Langkah balas pengoptimuman pelesapan haba untuk produk lampu LED
Apabila mereka bentuk struktur pelesapan haba produk lampu LED, semakin sedikit bilangan lapisan struktur, semakin nipis ketebalan lapisan, semakin besar isipadu lapisan, semakin besar kekonduksian haba bahan, dan semakin baik pelesapan haba. . Di samping itu, bentuk lampu perlu memilih blok segi empat tepat atau cincin. Reka bentuk pelesapan haba produk lampu LED mesti mengikut prinsip reka bentuk sink haba pasif dan sink haba aktif sebagai tambahan, dan meminimumkan atau menghapuskan kaedah pelesapan haba aktif.
4.1 Pemilihan yang munasabah sink haba
Apabila membungkus LED, tiada sambungan langsung ke sink haba atau kipas elektrik, dan papan litar kuasa LED menghasilkan banyak haba, yang menjadikan penyejukan dan pelesapan haba produk lampu LED menjadi masalah yang sangat sukar. Dalam hal ini, pemilihan sink haba yang munasabah diperlukan. Sinki haba boleh mengembangkan kawasan sentuhan bersama antara permukaan produk lampu LED dan udara dalaman, dengan itu meningkatkan kecekapan penyejukan dan pelesapan haba produk lampu LED.
4.1.1 Pemilihan Sirip
Biasanya, permukaan luar sink haba dimesin menjadi sirip. Terdapat banyak jenis sirip, dan bilangan, kedudukan, spesifikasi, sudut kecondongan dan ketebalan sirip mesti dipilih dengan teliti mengikut keperluan. Selain bentuk linear biasa, sirip juga mempunyai bentuk beralun, berpilin, bujur dan berbentuk frustum. Tujuan pembuatan setiap bentuk adalah untuk memudahkan perolakan udara dalaman, penyiraman air hujan, dan lain-lain untuk mendapatkan kesan pelesapan haba yang terbaik. .
Pengilang terutamanya menggunakan kaedah pengeluaran pensinteran dan beralur untuk menghasilkan sink haba. Paip haba tersinter dengan spesifikasi yang sama mempunyai prestasi yang sama seperti paip haba beralur. Antaranya, apabila paip haba disinter, sejumlah besar serbuk kuprum akan digunakan sebagai pengisi, menghasilkan diameter kapilari kecil paip haba dan kuasa penembusan yang kecil. Apabila lebar paip haba tersinter bertambah, kesan pengaliran haba paip haba akan menjadi lemah. Oleh itu, adalah perlu untuk memilih sirip dan paip haba yang sesuai untuk digunakan. Sebagai contoh, sebagai peranti lampu LED yang sangat tipikal, kaedah pelesapan haba seperti paip haba ditambah sirip, paip haba ruang wap ditambah sirip, dll. digunakan dalam penggunaan lampu jalan LED untuk meningkatkan kecekapan pelesapan haba lampu jalan.
4.1.2 Pemilihan bahan
Di antara bahan sink haba, kekonduksian haba tembaga adalah lebih baik daripada aluminium, tetapi kelajuan pelesapan haba tembaga lebih perlahan daripada aluminium. Oleh itu, sink haba komposit kuprum-aluminium baharu boleh digunakan dengan menggabungkan kelebihan kuprum dan aluminium. Dalam sinki haba komposit kuprum-aluminium, tembaga boleh dengan cepat membawa haba tinggi yang dihasilkan oleh LED ke aluminium, dan kemudian haba yang tinggi dilesapkan oleh sirip aloi aluminium, dengan itu meningkatkan kecekapan pelesapan haba.
4.1.3 Pemilihan tiub sink haba
Tiub sink haba adalah bahagian penting dalam sink haba. Apabila hujung pemanasan sink haba hanya dipanaskan, air berhampiran dinding tiub akan serta-merta mengewap, membentuk sejumlah besar wap air, yang meningkatkan tekanan bahagian ini. Wap air akan bergerak ke hujung penyejukan didorong oleh tekanan air. Apabila aliran wap mencapai hujung penyejukan, ia terpeluwap menjadi keadaan cecair, membebaskan sejumlah besar tenaga haba, dan kemudian mencapai hujung pemanasan transpirasi melalui daya kapilari untuk melengkapkan kitaran.
Bagi sesetengah produk lampu LED dengan penggunaan tenaga yang tinggi dan keperluan tinggi pada sink haba, paip haba logam boleh dipilih sebagai tiub sink haba. Produk lampu LED akan menjana banyak haba apabila bekerja, dan apabila haba dihantar ke dalam produk lampu LED, ia akan terus dipindahkan ke paip haba logam melalui sink haba. Kerana paip haba logam dipanaskan, tiada haba hilang semasa pemindahan haba. Tenaga haba boleh dijana di dalam bahagian pemeluwapan paip haba, dan tenaga haba boleh diangkut ke bahagian dalam paip haba dan secara beransur-ansur dipindahkan ke lembaran penyebaran bahan logam melalui kesan pengaliran haba. Tenaga haba boleh dilesapkan daripada lembaran penyerakan bahan logam melalui proses perambatan haba semula jadi lembaran penyebaran dan udara penyejukan di sekelilingnya.
4.2 Reka bentuk radiator yang munasabah
Dalam reka bentuk radiator sebenar, gabungan radiator luaran dan perumah lampu dan gabungan radiator terbina dalam dan kipas terkawal suhu biasanya diguna pakai. Haba yang dijana oleh peranti LED boleh dialihkan ke papan litar bersepadu melalui petunjuk yang dimeterai, dan kemudian dilesapkan melalui sink haba; tenaga haba yang dihasilkan oleh papan litar kuasa boleh disebarkan terus ke luar melalui sink haba melalui udara dan bahan pengisi di sekeliling papan litar bersepadu. Untuk menghapuskan faktor yang mempengaruhi kecekapan pemindahan haba dalam laluan pemindahan haba, bahan dengan kekonduksian haba yang lebih baik boleh digunakan dalam laluan pemindahan haba, isipadu keratan rentas laluan boleh ditingkatkan, atau pelincir konduktif haba boleh digunakan, supaya tiada celah pada sambungan produk. Jika sirip penyejuk tidak dapat menghilangkan haba ke luar, banyak haba boleh terkumpul di dalam peranti LED. Dalam hal ini, adalah perlu untuk mengambil langkah-langkah untuk mengoptimumkan struktur permukaan sirip penyejuk. Kaedah biasa ialah memasang lebih banyak sirip pada permukaan untuk meningkatkan kawasan pelesapan haba radiator.
4.3 Pilih proses pembungkusan mengikut situasi sebenar
Haba dalaman yang dihasilkan oleh LED boleh dihantar ke papan litar logam melalui lapisan pelekat, dan kemudian dihantar dari papan litar ke sink haba melalui lapisan pelekat, dan kemudian dipancarkan ke persekitaran sekeliling. Proses pengedap, bahan ikatan, dan bahan substrat adalah perkara utama reka bentuk pelesapan haba LED. Tenaga haba yang dihasilkan oleh LED perlu dipindahkan ke substrat Si melalui lapisan sambungan, dan kemudian dipindahkan ke tapak sokongan logam melalui substrat Si dan bahan ikatan. Struktur perlu mempunyai sifat elektrik dan haba yang baik.
4.4 Pilih bahan ikatan yang betul
Untuk meningkatkan kapasiti pelesapan haba produk lampu LED, adalah perlu untuk memilih bahan ikatan yang sesuai dan melakukan kerja yang baik dalam reka bentuk asas produk lampu LED. Secara umumnya, produk lampu LED akan menggunakan bahan pelekat, dan bahan pelekat akan dipengaruhi oleh suhu dan kelembapan luaran. Dengan perkembangan berterusan sains dan teknologi, orang ramai juga telah menambah baik bahan lekatan. Apabila mereka bentuk produk lampu LED, anda boleh memilih bahan ikatan yang sesuai mengikut keadaan sebenar produk pencahayaan, meningkatkan kekonduksian haba dan kekonduksian elektrik bahan ikatan, memudahkan struktur dalamannya, dan meningkatkan kapasiti pelesapan haba produk lampu LED.
05 Kesimpulan
Dengan perkembangan sains dan teknologi, untuk menyelesaikan masalah pelesapan haba produk lampu LED, adalah perlu untuk memilih bahan binaan yang sesuai seperti paip haba logam mengikut keadaan sebenar. Apabila menggunakan produk lampu LED, pengguna bukan sahaja perlu memberi perhatian kepada prestasi pelesapan haba produk, tetapi juga memberi perhatian kepada pengaruh faktor persekitaran terhadap pelesapan haba produk lampu LED.
Cool tags: heatsink sirip skiving aluminium untuk lampu dipimpin, China, pembekal, pengilang, kilang, disesuaikan, sampel percuma, dibuat di China
