Nagy teljesítményű LED-ek (nagyteljesítményű LED-ek) olyan erős lehet, egyetlen LED-es 350-milliwatt, vagy több. A legtöbb az energia egy LED több hőt, mint a fény (körülbelül 70 %-os hő- és 30 %-os fény) alakul át. Ebben a melegben nem lehet eloszlik, a LED-EK, nagyon magas hőmérsékleten. Ez nem csak csökkenti a hatékonyságát csökkenti, de lerövidíti az élet a LED. Ezért a nagy teljesítményű LED-ek termikus kezelése, egy nagy terület, a kutatás és fejlesztés. Szükség az összekapcsolás hőmérséklet (Engl.: hőmérséklet összekapcsolás) aujf egy értéket, amely korlátozza, amely biztosítja a kívánt LED élet.
Hőátadás
Tartsa egy alacsony összekapcsolás hőmérséklet, amely fenntartja a nagy teljesítményű LED, figyelembe kell venni minden lehetőséget hőleadás a LED-ek. Hőátadás három módon hőátadás (vezetés), terjedési légi (Konvekció) és a sugárzás. Általában egy áttetsző gyanta LED-ek vannak ágyazva, melyik egy szegény karmester hő. Szinte az összes keletkező hő át a háton és a chip. Hő keletkezik a p-n csomópont elektromos energia hasznos fény alakították. Kap forrasztási pont a PCB és a PCB hogy a hűtőborda nagyobb távolságra találkozása forrasztási pont, és aztán etetik, hogy a légkör, a külső környezet.
A csomópont hőmérséklete alacsonyabb, termálfürdő a impedancia kevesebb alacsony környezeti hőmérséklet esetén. -Hoz maximalizál a hasznos közötti hőmérséklet-tartományban a egy adott erő tékozlás, összességében termikus ellenállás a csomópont a környezetre a minimálisra kell csökkenteni.
A termikus ellenállás értékét nagyban attól függően, hogy az anyag és a szomszédos alkatrészek. Például tartományok RJC (termikus ellenállás találkozása az ügy) függ a LED gyártó 2.6 ° c / W, 18 ° c / W. A thermal interface anyag hőellenállása (is TIM: thermal interface anyag) az anyag típusától függően is változhat. Közös TIMs epoxi, termál tészta, ragasztó és ón. Nagy teljesítményű LED-ek gyakran szerelt fém vázzal beültetés (MCPCB), amelyek kapcsolódnak a hűtőborda. Hő keresztül a fémlemez a modul és a hûtõborda hő elsüllyed majd eloszlik konvekciós és a sugárzás. A konstrukciós, és dizájn-ból fűt kívül az egységes felület és a minőség minden összetevő, a nyomás, az érintkező felület, az a fajta hő vezetőképes anyag és vastagsága. Ezek a LED a terjedési paramétert az ellenállás hő- vagy hűtési.
Passzív hűtés
A passzív hűtés nagyteljesítményű LED-ek hatékony termikus kezelés tényezői:
Termikus ragasztót
Termikus ragasztót általában hozzászokott összeköt LED, az áramkör és a fórumon, majd a hűtőborda. A hő elektromosságot vezető ragasztó segítségével tovább optimalizálja a hőteljesítmény.
Hűtőborda
Hűtőborda hozzájárul a hő eltávolítását. Úgy működik, mint egy karmester, amely vezeti a hőt a LED-forrás, a külső adathordozóra. Hűtőborda környezetünkből energia háromféleképpen: vezetés (vezetés: hő átadása belül egy vagy akár egy szilárd), konvekciós (hő átadása a mozgó folyadék szilárd, a legtöbb LED alkalmazások az a folyadék a környező levegő) vagy sugárzás (hőátadás két intézménytől, a különböző felszíni hőmérséklet a hőmérsékleti sugárzás).
- Anyaga:
A hővezető képessége, az anyag áll a hűtőborda közvetlenül befolyásolja a disszipáció a hővezetés. Általában, alumínium használatos, mert a nagyon jó ár / teljesítmény arány. Lapos hűtőbordák áll is, annak ellenére, hogy a magas ár, vásárlás, gyakran használt réz. Új anyagok magukban foglalják a hőre lágyuló felhasznált anyagok, hő követelmények esetén alacsonyabb, mint a normál (z.Bsp) gyakran az otthoni vagy összetett alakzatok a Fröccsöntés folyamat van szükség azok hasznosak. Grafit megoldások sokszor egy hatékonyabb hőátadás (nem hővezetés) mint a réz a kisebb súlyú, mint alumínium. Grafit tekinthető egzotikus hűtési megoldás, és drágább a termelés. A hőcsövek készült alumínium vagy réz, túl, a rezisztencia terjedésének csökkentése a hűtőbordák is hozzáadható.
- Forma:
A hőátadás végbemegy a felszínen a hűtőborda. Ezért hő elsüllyed úgy kell kialakítani, hogy a nagy terület. Ez lehet elérni használatával számos finom bordák, vagy az a hűtőborda is bővül.
Bár egy nagyobb területet a jobb hűtési teljesítményhez vezet, elegendő hely a hűtőborda és a környezeti levegő jelentős hőmérséklet-különbség létrehozásához a bordák között léteznie kell. Ha a bordák túl közel vannak egymáshoz, a levegő között lehet szinte azonos hőmérsékleten, mint a bordák, úgy, hogy nem a hőátadás végbemegy. Ezért további hűtés uszonyok nem automatikusan vezethet további hűtési teljesítménye.
- Felületi utómunka:
Hőmérsékleti sugárzás hűtőbordák egy olyan funkció, a felület, különösen a magasabb hőmérsékleten. A festett felület már egy nagyobb emissziója, mint a világos, tiszta felület. A hatás, a leginkább figyelemre méltó a lapos hűtőbordák, ahol mintegy egyharmada a hő eloszlik a sugárzás. Ezen túlmenően egy tökéletes lakás érintkezési felület lehetővé teszi a használatát egy vékonyabb termikus massza, amely csökkenti a termikus ellenállás között a hűtőborda és a LED-forrásból. Másrészt a termikus ellenállás csökken eloxáló vagy marással.
- Rögzítési módja:
Szervezet hűtést mountokat csavarok vagy rugók gyakran jobb, mint a hagyományos klipeket, termikus ragasztót vagy szalag. Mert a hőátadás között a LED források mintegy 15 watt és a LED cooler, mi javasoljuk, hogy használja egy magasan vezetőképes thermal interface anyag (TIM), amely egy termikus ellenállás keresztül a illesztő-ból kevesebb, mint 0,2 K / W. Jelenleg a leggyakrabban alkalmazott módszer az egy fázis módosítása anyag, amely a rögzített pad szobahőmérsékleten formájában alkalmazzák, majd átalakul egy vastag zselés folyadék, ha emelkedik felett 45 ° C.
Hő csövek és gőzkamra
Van egy passzív hő csövek és gőz kamarák és a thermal conductivities nagyon hatékonyak a 10.000 és 100.000 W / mK. Ezek a következő előnyökkel a LED termikus kezelése:
- Egy másik frissítő test minimális hőmérséklet csepp Transports hő
- Isothermisiert természetes légáramlással hő-csökkentés, nagyobb hatékonyság, és csökken a méret. Ismeretes, hogy egy helyzet , amelyben a összeadás-ból öt hő csövek Wärmesenkenmasse 4,4 kg 34 %-kal csökkentett, 2,9 kg.
- a magas hő áramlását közvetlenül alatta egy hatékonyan, alacsonyabb hősugárzás, amely könnyen levezethetők LED.
PCB (Eng.: nyomtatott áramköri lap, préselt áramköri vagy ellátás)
- MCPCB:
MCPCB (fém vázzal PCB) lapok, amelyek tartalmaznak egy fémből anyag hőelosztás a nyomtatott áramkör szerves részeként. A fém alapvető általában áll egy alumínium ötvözet. MCPCB előnye, hogy a dielektromos polimer réteg magas termális vezetőképesség.
- Elválasztás:
Az elkülönítés a LED-board a LED meghajtó áramkör megakadályozza, hogy a vezető által keltett hő növeli a LED-összekapcsolás hőmérséklet.
Board bevonat
- Adalékanyag folyamat:
Az áramköri kártyákat alkalmaznak, a gyártási folyamat a hordozóanyagból hővezető anyagok vezetőképes szerkezetű felület létrehozásához. Míg a fej csak a megadott fej vasúti képre alkalmazza. Ezzel szemben ez is nyomot hagytak el a Subtraktiv eljárásban. Alapvetően a közvetlen kapcsolat az alumínium hűtőborda nyújtják; Szóval nincs további anyagokat a termikus kapcsolat szükség az áramkör. Ez csökkenti a hő entenden vezető rétegek és a thermal area. Feldolgozási, anyag típusú és mennyiségű anyag csökken.
Alumínium PCB (IMS áramkörök hőszigetelt fém hordozók)-növeli a termikus kapcsolatot és felajánl egy nagy villamos Átütési feszültség. Anyagok felállni, hogy 600 ° C-os hő. Az áramkörök szerelt közvetlenül alumínium szubsztrátok, úgy, hogy nem termikus vezető anyagok szükségesek. Az összekapcsolás hőmérséklet LED 10 ° c-ig csökkenthető a jobb termikus kapcsolat. Ez lehetővé teszi a fejlesztő LED-ek egy áramkör szükséges, növeli a teljesítményt az egyes LED számának csökkentése érdekében. Is a mérete a szubsztrátum csökkenthető a háromdimenziós limit Unkungen kielégítésére. Ezt bizonyítja, hogy LED jelentősen megnövekedett élettartam az átmeneti hőmérséklet csökkentése.
Lakhatási forma
- Flip chip:
A LED chip szerelt lefelé a konzol, amely általában áll a szilícium vagy kerámia, és használják a hőt-diffúzor, és a szubsztrát hordozó rá. A flip chip összekötő lehet eutektisch, ólom, ólom-mentes vagy arany helyettes gazdag. Az elsődleges forrása a fény jön vissza a LED chip. A fény kibocsátója és a forrasztott kötések között a visszaverő réteg épül általában lefelé a kibocsátott fényt. Több vállalat flip chip csomag használja a nagy teljesítményű LED-es, amely csökkenti a termikus ellenállás LED 60 %-kal. Ugyanakkor a termikus megbízhatóságát kapjuk meg.
