Thiết kế tản nhiệt LED
Với sự phát triển không ngừng của vật liệu LED và công nghệ đóng gói, độ sáng của các sản phẩm LED không ngừng được cải thiện và ứng dụng LED ngày càng rộng rãi. Công suất của đèn LED đơn chip nguyên bản không cao, nhiệt trị hạn chế và vấn đề về nhiệt không lớn nên phương pháp đóng gói tương đối đơn giản. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, với sự đột phá không ngừng của công nghệ vật liệu LED, công nghệ đóng gói đèn LED cũng có sự thay đổi. Công suất đầu vào của một đèn LED đơn lên tới hơn 1W và thậm chí cao hơn tới 3W đến 5W khi công nghệ phát triển.
Vì các vấn đề về nhiệt xuất phát từ hệ thống đèn LED có độ sáng cao và công suất lớn sẽ là nguyên nhân ảnh hưởng đến chức năng của sản phẩm nên để nhanh chóng xả nhiệt của các linh kiện LED ra môi trường xung quanh, trước tiên chúng ta phải bắt đầu từ việc quản lý nhiệt ở cấp độ đóng gói. . Hiện nay, giải pháp của ngành là kết nối chip LED với tấm ngâm bằng chất hàn hoặc vật liệu dẫn nhiệt để giảm trở kháng nhiệt của mô-đun đóng gói thông qua tản nhiệt, đây cũng là mô-đun đóng gói LED phổ biến nhất trên thị trường.
Các thành phần tản nhiệt của LED cũng tương tự như của CPU. Chúng chủ yếu là các mô-đun làm mát bằng không khí bao gồm tản nhiệt, ống dẫn nhiệt, quạt và vật liệu giao diện nhiệt. Tất nhiên, làm mát bằng chất lỏng cũng là một trong những biện pháp đối phó về nhiệt. Xét về mô-đun đèn nền TV LED kích thước lớn phổ biến nhất hiện nay, công suất đầu vào của đèn nền LED 40 inch và 46 inch lần lượt là 470w và 550W. Xét về 80% trong số chúng chuyển thành nhiệt, mức tản nhiệt cần thiết là khoảng 360W và 440W.
Làm mát bằng không khí:
Làm mát bằng không khí là cách tản nhiệt phổ biến nhất và cũng là cách rẻ hơn. Về bản chất, tản nhiệt bằng không khí là sử dụng quạt để lấy đi nhiệt lượng mà tản nhiệt hấp thụ. Mô hình tiện ích có ưu điểm là giá tương đối thấp và lắp đặt thuận tiện. Tuy nhiên nó phụ thuộc nhiều vào môi trường. Ví dụ, khi nhiệt độ tăng cao và ép xung, hiệu suất tản nhiệt của nó sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều.
Làm mát bằng chất lỏng:
Làm mát bằng chất lỏng sẽ lấy đi nhiệt của đèn LED thông qua sự tuần hoàn cưỡng bức của chất lỏng do máy bơm điều khiển. So với làm mát bằng không khí, nó có ưu điểm là làm mát yên tĩnh, ổn định, ít phụ thuộc vào môi trường, v.v. Giá làm mát bằng chất lỏng tương đối cao và việc lắp đặt tương đối rắc rối. Để xem xét chi phí và tính dễ sử dụng, nước thường được sử dụng làm chất lỏng dẫn nhiệt để tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng, vì vậy tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng thường được gọi là tản nhiệt làm mát bằng nước.
Làm mát lạnh bán dẫn:
Làm mát bán dẫn sử dụng chip làm lạnh bán dẫn đặc biệt để tạo ra chênh lệch nhiệt độ khi bật nguồn. Miễn là nhiệt ở đầu nhiệt độ cao có thể được tiêu tán một cách hiệu quả, thì đầu nhiệt độ thấp sẽ được làm mát liên tục. Có sự chênh lệch nhiệt độ trên mỗi hạt bán dẫn. Một tấm làm lạnh bao gồm hàng chục hạt như vậy nối tiếp nhau nên sự chênh lệch nhiệt độ được hình thành trên hai bề mặt của tấm làm lạnh. Sử dụng hiện tượng chênh lệch nhiệt độ này, kết hợp với làm mát không khí / làm mát bằng nước để làm mát đầu nhiệt độ cao, có thể thu được hiệu quả tản nhiệt tuyệt vời.
Làm lạnh bán dẫn có ưu điểm là nhiệt độ làm lạnh thấp và độ tin cậy cao. Nhiệt độ bề mặt lạnh có thể đạt tới dưới âm 10 độ, nhưng chi phí quá cao và có thể gây đoản mạch do nhiệt độ quá thấp. Hơn nữa, quy trình làm lạnh chip bán dẫn chưa trưởng thành và chưa được sử dụng rộng rãi.
