Design amélioré
La technologie de dissipation thermique traditionnelle est divisée en dissipation thermique active et dissipation thermique passive. Le dissipateur thermique appartient à la dissipation thermique passive, c’est-à-dire qu’il repose sur la convection naturelle de l’air pour dissiper la chaleur. La dissipation thermique active inclut le caloduc, la technologie de réfrigération thermoélectrique, la technologie de transfert de chaleur nano, la technologie de dissipation thermique par pulvérisation et la dissipation thermique par canal . Technologie, ventilateurs, plaques de température, plaques froides, etc. L'idée d'améliorer la structure de dissipation de chaleur de la lampe est la suivante: tout d'abord, le circuit imprimé peut être évidé, puis la taille du dissipateur de chaleur est optimisée. Enfin, l’influence du matériau d’interface sur le processus de dissipation thermique est étudiée et trois autres schémas sont conçus: installez un caloduc sur le dissipateur thermique, ajoutez un ventilateur et remplacez-le par un matériau de plaque d’égalisation de température. Après avoir comparé et analysé les résultats de simulation de ces schémas, cette étude propose des suggestions réalisables.
Système de forage de circuits imprimés
La conception améliorée devrait suivre le principe général de la conception de dissipation thermique des LED: plus la couche structurelle est petite, meilleure est l'épaisseur de la couche, meilleure est l'épaisseur de la couche. Plus la surface de la couche est grande, meilleure est la conductivité thermique du matériau. Pour la lampe à LED, la carte de circuit imprimé est évidée pour connecter directement le dissipateur de chaleur et le dissipateur de chaleur, réduisant ainsi la couche de carte de circuit imprimé et la couche de silice thermique, et est plus favorable à la conduction thermique.
Le modèle de réseau thermique amélioré réduit la couche de panneau et une couche de graisse thermique. La ligne de conduction thermique est constituée d’une puce - graisse thermique - dissipateur thermique en cuivre - gel de silice thermique - dissipateur thermique - environnement.
En raison de la disposition incohérente des puces à LED, la répartition de la température des différentes pièces en contact avec elles n'est pas uniforme. De plus, étant donné que la distribution du champ de température de chaque couche n'est pas uniforme, les températures des parties adjacentes peuvent se chevaucher, de sorte que la bande de température de chaque couche utilise la différence entre la température la plus élevée et la température la plus basse de la partie.
D'après les résultats de la simulation, la température de jonction peut être lue à 51,126 ° C, ce qui est bien inférieur à la température du modèle non modifiée. Dans la plage autorisée, la structure de dissipation de chaleur améliorée répond aux exigences de dissipation de chaleur, ce qui prouve la faisabilité de l'amélioration. structure de dissipation thermique. Sexe.
Optimisation du dissipateur thermique
Actuellement, la technologie de dissipation de chaleur la plus utilisée pour les lampes à LED de haute puissance est le dissipateur de chaleur, qui utilise une grande surface de dissipation de chaleur pour la convection de la chaleur. Pour les dissipateurs de chaleur, la forme, le traitement, la taille et le matériau sont plusieurs facteurs importants qui déterminent la dissipation de chaleur. Ce qui suit vise principalement à optimiser la taille du dissipateur de chaleur.
Ajouter une solution de caloduc
Le caloduc est un excellent composant thermoconducteur. L'extérieur est un mur de cuivre. L'intérieur a un noyau absorbant les liquides et un condensat. Par le changement cyclique des phases liquide et gazeuse, la chaleur émise par la LED est évacuée et dissipée. L'application du caloduc sur la LED a différentes formes et la puce LED peut être directement montée sur l'extrémité supérieure du caloduc, ou peut être transformée en un type à plaque ou en boucle. Le caloduc se caractérise par la possibilité de transférer la chaleur vers un emplacement distant, facilement dissipé, ce qui est pratique et flexible dans les applications pratiques.
Les résultats de la simulation montrent que la température de jonction de la puce est réduite de 2,24 ° C après l’installation du caloduc. On peut constater que l’installation du caloduc est bénéfique à la réduction de la température de jonction. Dans les travaux de recherche futurs, il est également possible d'essayer de modifier la position d'installation ou la taille du caloduc pour obtenir la réduction de la température de jonction. Dans les travaux de recherche futurs, vous pouvez également essayer de modifier la position ou la taille de l’installation du caloduc pour obtenir
Optimisation du matériel d'interface
La résistance thermique est un paramètre complet reflétant la capacité à bloquer le transfert de chaleur, qui est égal au rapport de la différence de température sur la puissance dissipée sur le trajet de flux de chaleur, en K / W. Lorsque la chaleur est transférée à l'intérieur de l'objet par conduction thermique, le rapport de la puissance de résistance thermique rencontrée est exprimé en K / W. Lorsque la chaleur est transférée à l'intérieur de l'objet par conduction thermique, la résistance thermique rencontrée est en contact avec la résistance thermique. Dans le processus de fabrication de la lampe, le matériau d'interface tel que le gel de silice thermique ou la colle d'argent est utilisé pour réduire la résistance thermique de contact, mais les matériaux d'interface eux-mêmes. La conductivité thermique n'est pas élevée, ce qui engendre un goulot d'étranglement dans le processus de transfert de chaleur. En réponse à ce phénomène thermique, cette étude a étudié le matériau d'interface entre la puce et la base en cuivre, et sélectionné plusieurs matériaux d'interface avec une conductivité thermique différente pour simuler la distribution de chaleur.
La conductivité thermique du matériau d'interface est légèrement augmentée et la température de jonction sera considérablement réduite. Par conséquent, l'augmentation de la conductivité thermique du matériau d'interface a un effet important sur la dissipation thermique de la LED. Il convient de consacrer plus d’énergie à la conception et à la sélection de meilleurs matériaux d’interface afin de les réduire. Le matériau d’interface est l’influence de ce goulot d’étranglement thermique.