Tehnologia micro heatpipe rezolvă problema răcirii cu LED-uri

În comparație cu sursele de lumină tradiționale, LED-ul are, de asemenea, avantajele de viață lungă, răspuns rapid, potențial de eficiență luminoasă ridicată, dimensiuni mici și spectru îngust. Dar, în esență, dintre aceste numeroase avantaje, potențialul eficiență luminoasă ridicată, dimensiunea redusă și spectrul îngust sunt cele mai critice, ceea ce face LED-ul diferit de sursele tradiționale de lumină și extinde aplicațiile sale în diverse domenii. Cu toate acestea, datorită dimensiunilor reduse și a eficienței luminoase ridicate, LED-ul încă mai are problema disipării căldurii, care reprezintă un obstacol în calea aplicării sale. Dacă căldura cipului LED nu poate fi disipată, aceasta va accelera îmbătrânirea cipului și poate duce, de asemenea, la topirea lipirii, făcând cip invalid.

În prezent, principalele metode folosite pentru a rezolva problema termică a sistemelor de iluminat cu LED-uri de putere sunt: ​​reglarea distanței LED, răcirea prin convecție naturală, instalarea de ventilatoare sau răcire cu lichid, răcire cu aer forțat, răcire cu conducte de căldură și buclă, etc. Odată cu dezvoltarea tendință de integrare a LED-urilor cu densitate mare și flux de căldură ridicat, este necesar să se realizeze o răcire rapidă prin intermediul unui transfer eficient de căldură al conductei de căldură.

Micro conducta termică este un element de transfer termic cu o conductivitate termică extrem de ridicată. Transferă căldură prin evaporarea și condensarea lichidului în tubul de vid complet închis. Utilizează principiul fluidului, cum ar fi absorbția brută, pentru a obține un efect similar cu refrigerarea unui compresor de frigider. Are o serie de avantaje, cum ar fi conductivitate termică ridicată, proprietate izotermă excelentă, variabilitatea densității fluxului de căldură, reversibilitatea direcției fluxului de căldură, transferul de căldură pe distanțe lungi, caracteristici de temperatură constantă (conductă de căldură controlabilă), diodă termică și performanța comutatorului termic , iar schimbătorul de căldură compus din conductă de căldură are avantajele unei eficiențe ridicate a transferului de căldură, structură compactă, pierderi mici de rezistență la fluid etc.

Din punct de vedere al transferului de căldură, cea mai mare diferență dintre conducta de căldură micro și conducta de căldură convențională este că suprafața specifică a peretelui pe unitate de flux de abur în conducta de căldură micro este mult crescută, astfel încât transferul de căldură poate fi îmbunătățit. Rețeaua de micro conducte de căldură cu plăci plate, adică mai multe conducte de căldură formate simultan și complet independente sunt combinate (nu doar conductele de căldură cu matrice de microcanale). Fiecare micro conductă de căldură este deconectată, iar suprafața internă a fiecărei micro conducte de căldură poate avea microcaneluri și alte microstructuri pentru a îmbunătăți transferul de căldură.

În comparație cu conducta de căldură cu placă plată existentă și o singură conductă de căldură micro, matricea de conducte de căldură cu placă plată are următoarele caracteristici: în primul rând, mai multe micro conducte de căldură în paralel rezolvă problema capacității mici de transfer de căldură a micro conductelor de căldură din cauza microscării. ; În al doilea rând, structura internă crește foarte mult aria de transfer de căldură prin schimbarea fazei. Deoarece peretele de aluminiu dintre microconductele de căldură are o conductivitate termică bună, poate transfera o parte din căldură de la suprafața de încălzire la suprafața opusă a microcanalului, iar schimbarea de fază are loc pe întreaga circumferință a micro conductelor de căldură. Fie în secțiunea de evaporare, fie în secțiunea de condensare, capacitatea de disipare a căldurii a fluxului de abur unitar este mult îmbunătățită. În al treilea rând, peretele dintre microconductele de căldură acționează ca o „nervitură de întărire” în structură, îmbunătățind considerabil capacitatea de susținere a presiunii a matricei de micro conducte de căldură cu plăci plate. În al patrulea rând, matricea microconductelor de căldură cu placă plată are o formă plată, care se poate potrivi cu ușurință cu suprafața de schimb de căldură. Depășește deficiența pe care conducta de căldură gravitațională convențională cu secțiune rotundă trebuie să adauge o structură specială pentru a se potrivi strâns cu suprafața de schimb de căldură și reduce rezistența termică de contact a interfeței.

Rețeaua de microconducte de căldură cu placă plată este un fel de element conductor termic cu performanță termică supraconductoare. Conductivitatea sa termică aparentă este de peste 5000 de ori mai mare decât aceea a aceluiași material metalic și este de 10 ori mai mare decât cea a conductei termice rotunde tradiționale cu aceeași zonă secțională. Fiecare microconductă de căldură din placa plată funcționează independent, iar capacitatea portantă a presiunii este de peste 10 ori mai mare decât cea a conductei de căldură rotunde tradiționale. Este dificil să distrugi mecanic micro conducta de căldură. Diferența de temperatură pe metru este mai mică de 1 grad, ceea ce poate fi considerat aproape un corp izoterm; Zona de eliberare a căldurii a matricei micro conducte de căldură este mare, iar temperatura aripioarelor, substratului și conductei de căldură din aluminiu este practic aceeași.

Micro conductele de căldură pot fi combinate aleatoriu într-o matrice de micro conducte de căldură cu placă plată de o anumită lățime, iar micro conductele de căldură pot fi îndoite în mod arbitrar, iar efectul de transfer de căldură nu are o schimbare evidentă la un flux de căldură mai scăzut. Sistemul de micro conducte de căldură în formă de U este o formă de îndoire a matricei de micro conducte de căldură cu performanțe bune de transfer de căldură dovedite prin experimente. Matricea micro conductelor de căldură poate rezolva problema disipării căldurii a diferitelor LED-uri datorită eficienței sale ridicate de absorbție a căldurii, transmitere și eliberare a căldurii și deformarea flexibilă combinată cu aripioare.