Công nghệ ống dẫn nhiệt siêu nhỏ giải quyết vấn đề làm mát đèn LED

So với các nguồn sáng truyền thống, đèn LED cũng có ưu điểm là tuổi thọ cao, phản ứng nhanh, hiệu suất phát sáng tiềm năng cao, kích thước nhỏ và phổ hẹp. Nhưng về bản chất, trong số rất nhiều ưu điểm này, hiệu suất phát sáng tiềm năng cao, kích thước nhỏ và phổ hẹp là quan trọng nhất, điều này làm cho đèn LED khác biệt với các nguồn sáng truyền thống và mở rộng ứng dụng của nó trong các lĩnh vực khác nhau. Tuy nhiên, do kích thước nhỏ và hiệu suất phát sáng cao, đèn LED vẫn tồn tại vấn đề tản nhiệt, đây là một trở ngại cho ứng dụng của nó. Nếu không thể tản nhiệt của chip LED, nó sẽ đẩy nhanh quá trình lão hóa của chip và cũng có thể dẫn đến sự nóng chảy của chất hàn, khiến chip không còn hiệu lực.

Hiện tại, các phương pháp chính được sử dụng để giải quyết vấn đề nhiệt của hệ thống chiếu sáng LED công suất là: điều chỉnh khoảng cách đèn LED, làm mát đối lưu tự nhiên, lắp đặt quạt hoặc làm mát bằng chất lỏng, làm mát không khí cưỡng bức, làm mát ống dẫn nhiệt và ống dẫn nhiệt vòng, v.v. Với sự phát triển xu hướng tích hợp đèn LED với mật độ cao và lưu lượng nhiệt cao, cần phải nhận ra khả năng làm mát nhanh bằng phương pháp truyền nhiệt hiệu quả của ống dẫn nhiệt.

Ống dẫn nhiệt siêu nhỏ là một bộ phận truyền nhiệt có độ dẫn nhiệt cực cao. Nó truyền nhiệt thông qua sự bay hơi và ngưng tụ của chất lỏng trong ống chân không được bao kín hoàn toàn. Nó sử dụng nguyên lý chất lỏng như hấp thụ thô để đạt được hiệu quả tương tự như làm lạnh máy nén tủ lạnh. Nó có một loạt các ưu điểm, chẳng hạn như độ dẫn nhiệt cao, tính chất đẳng nhiệt tuyệt vời, sự thay đổi mật độ dòng nhiệt, khả năng đảo ngược hướng dòng nhiệt, truyền nhiệt đường dài, đặc tính nhiệt độ không đổi (ống dẫn nhiệt có thể điều khiển), điốt nhiệt và hiệu suất chuyển đổi nhiệt , và bộ trao đổi nhiệt bao gồm ống dẫn nhiệt có ưu điểm là hiệu suất truyền nhiệt cao, cấu trúc nhỏ gọn, tổn thất điện trở chất lỏng nhỏ, v.v.

Từ quan điểm truyền nhiệt, sự khác biệt lớn nhất giữa ống dẫn nhiệt siêu nhỏ và ống dẫn nhiệt thông thường là diện tích bề mặt riêng của tường trên một đơn vị lưu lượng hơi trong ống dẫn nhiệt siêu nhỏ tăng lên rất nhiều, do đó khả năng truyền nhiệt có thể được tăng lên đáng kể. nâng cao. Mảng ống dẫn nhiệt vi mô dạng tấm phẳng, nghĩa là, nhiều ống dẫn nhiệt vi mô được hình thành đồng thời và hoàn toàn độc lập được kết hợp với nhau (không chỉ các ống dẫn nhiệt mảng vi kênh). Mỗi ống dẫn nhiệt siêu nhỏ được ngắt kết nối và bề mặt bên trong của mỗi ống dẫn nhiệt siêu nhỏ có thể có các rãnh siêu nhỏ và các cấu trúc vi mô khác để tăng cường truyền nhiệt.

So với ống dẫn nhiệt dạng tấm phẳng và ống dẫn nhiệt đơn siêu nhỏ hiện có, dãy ống dẫn nhiệt siêu nhỏ dạng tấm phẳng có các đặc điểm sau: thứ nhất, nhiều ống dẫn nhiệt siêu nhỏ song song giải quyết vấn đề khả năng truyền nhiệt nhỏ của ống dẫn nhiệt siêu nhỏ do quy mô siêu nhỏ ; Thứ hai, cấu trúc bên trong làm tăng đáng kể diện tích truyền nhiệt thay đổi pha. Do thành nhôm giữa các ống dẫn nhiệt siêu nhỏ có tính dẫn nhiệt tốt nên nó có thể truyền một phần nhiệt từ bề mặt gia nhiệt sang bề mặt rãnh vi mô đối diện và sự thay đổi pha xảy ra trên toàn bộ chu vi của ống dẫn nhiệt siêu nhỏ. Cho dù trong phần bay hơi hay phần ngưng tụ, khả năng tản nhiệt của dòng hơi đơn vị được tăng cường đáng kể. Thứ ba, bức tường giữa các ống dẫn nhiệt siêu nhỏ hoạt động như một "xương gia cố" trong cấu trúc, giúp tăng cường đáng kể khả năng chịu áp lực của mảng ống dẫn nhiệt siêu nhỏ dạng tấm phẳng. Thứ tư, mảng ống dẫn nhiệt vi tấm phẳng có hình dạng phẳng, có thể dễ dàng khớp với bề mặt trao đổi nhiệt. Nó khắc phục nhược điểm mà ống dẫn nhiệt trọng lực tiết diện tròn thông thường cần thêm một cấu trúc đặc biệt để vừa khít với bề mặt trao đổi nhiệt và giảm điện trở nhiệt tiếp xúc của giao diện.

Mảng ống dẫn nhiệt vi mô tấm phẳng là một loại phần tử dẫn nhiệt với hiệu suất nhiệt siêu dẫn. Độ dẫn nhiệt rõ ràng của nó gấp hơn 5000 lần so với cùng loại vật liệu kim loại và gấp 10 lần so với ống dẫn nhiệt tròn truyền thống có cùng diện tích mặt cắt. Mỗi ống dẫn nhiệt siêu nhỏ trong tấm phẳng hoạt động độc lập và khả năng chịu áp lực gấp hơn 10 lần so với ống dẫn nhiệt tròn truyền thống. Rất khó để phá hủy ống dẫn nhiệt vi mô một cách cơ học. Chênh lệch nhiệt độ trên một mét nhỏ hơn 1 độ, gần như có thể coi là vật thể đẳng nhiệt; Diện tích giải phóng nhiệt của mảng ống dẫn nhiệt vi mô lớn và nhiệt độ của vây nhôm, chất nền và ống dẫn nhiệt về cơ bản là giống nhau.

Các ống dẫn nhiệt siêu nhỏ có thể được kết hợp ngẫu nhiên thành một mảng ống dẫn nhiệt siêu nhỏ dạng tấm phẳng có chiều rộng nhất định và các ống dẫn nhiệt siêu nhỏ có thể được uốn cong tùy ý và hiệu ứng truyền nhiệt không có thay đổi rõ ràng ở dòng nhiệt thấp hơn. Mảng ống dẫn nhiệt siêu nhỏ hình chữ U là một dạng uốn của mảng ống dẫn nhiệt siêu nhỏ với hiệu suất truyền nhiệt tốt đã được chứng minh bằng các thí nghiệm. Mảng ống dẫn nhiệt siêu nhỏ về cơ bản có thể giải quyết vấn đề tản nhiệt của các đèn LED khác nhau nhờ hiệu quả hấp thụ, truyền và giải phóng nhiệt cao, đồng thời biến dạng linh hoạt kết hợp với vây.