Modalități comune de răcire termică cu LED UV
UV-LED este o nouă sursă de lumină UV cu stare solidă după sursele tradiționale de lumină UV cu gaz, cum ar fi lampa cu mercur și lampa cu xenon. Are avantajele unei performanțe stabile, un singur val de lumină reglabil, eficiență luminoasă ridicată, consum redus de energie, protecție ecologică și așa mai departe. În prezent, a devenit cel mai bun produs de înlocuire în majoritatea domeniilor de aplicare UV. În ultimii ani, odată cu dezvoltarea rapidă a UV-LED-ului și îmbunătățirea continuă a puterii sistemului său, disiparea căldurii a devenit un factor important care împiedică dezvoltarea acestuia. Creșterea temperaturii joncțiunii cip duce la scăderea performanței UV-LED. Pentru a menține caracteristicile bune ale sistemului UV-LED în condiții de mare putere, trebuie să întărim răcirea termică a cipului.
Radiator cu răcire cu aer UV-LED:
Radiatorul de răcire cu aer UV-LED poate fi împărțit în tip de extrudare și tip conductă de căldură în funcție de categorie. Datorită densității mari de putere a matricei de cipuri UV-LED, convecția naturală poate oferi o capacitate mică de disipare a căldurii și un consum mare de căldură, astfel încât convecția forțată este de obicei utilizată în locul convecției naturale.
Radiatorul de răcire cu aer prin extrudare este utilizat de obicei la răcirea UV-LED cu putere redusă și are fiabilitate ridicată și costuri mai mici datorită structurii simple.
Conducta de căldură este un dispozitiv de conducere a căldurii de înaltă eficiență, care utilizează în principal transferul de căldură cu schimbare de fază. Conducta de căldură în sine nu are efect de răcire, dar este un bun conductor de căldură. Aripioarele sunt de obicei distribuite în afara conductei de căldură în formă de U, care îndeplinește cerințele de miniaturizare și comoditate ale sistemului de întărire UV și asigură uniformitatea temperaturii suprafeței de disipare a căldurii.
Soluții de răcire lichidă UV-LED
Radiatorul de răcire cu lichid conduce fluxul de lichid prin pompa de apă pentru a elimina căldura. Radiatorul de răcire cu lichid utilizează de obicei apă ca lichid de răcire. Deoarece conductivitatea termică a apei la aceeași temperatură este de aproximativ 20 de ori mai mare decât cea a aerului, capacitatea sa de transfer de căldură este mai mare decât cea a aerului, iar capacitatea termică specifică a apei este mult mai mare decât cea a aerului, astfel încât poate absorbi eficient căldură generată de cipurile UV-LED. Radiatorul de răcire cu lichid al dispozitivului UV-LED compact poate fi integrat în aplicație cu spațiu limitat în jurul zonei de întărire și este utilizat pe scară largă în multe ocazii.
Noi moduri de răcire:
În plus față de radiatorul tradițional de răcire cu aer și radiatorul de răcire cu lichid, pentru a încălzi eficient sistemul UV-LED, au apărut câteva radiatoare noi, cum ar fi refrigerarea termoelectrică, răcirea cu metal lichid și așa mai departe.
În procesul de refrigerare termoelectrică și disipare a căldurii, foaia de refrigerare cu semiconductor (TEC) poate fi utilizată numai ca purtător de disipare a căldurii. Tec are o structură compactă, iar fluxul de căldură care poate disipa căldura este de obicei scăzut și este de obicei utilizat pentru disiparea căldurii sistemelor UV de putere redusă, iar apoi căldura este descărcată prin alte metode de răcire.
Problema disipării căldurii a devenit un blocaj tehnic care limitează îmbunătățirea puterii sistemului UV-LED. Problema disipării căldurii a LED-urilor UV de mare putere trebuie rezolvată prin combinarea transferului de căldură, știința materialelor și tehnologia de fabricație. Transferul de căldură oferă mijloace de disipare a căldurii, știința materialelor îmbunătățește conductivitatea termică a materialelor, iar tehnologia de fabricație îmbunătățește procesul de fabricație.
Radiatoarele de răcire cu aer și răcirea cu lichid sunt cele mai utilizate tehnologii în prezent. În plus, au apărut și noi metode de răcire, cum ar fi refrigerarea termoelectrică și metalul lichid. Cu toate acestea, în domeniul tehnologiei termice îmbunătățite, există încă multe locuri care merită explorate, iar cercetarea unor noi metode de răcire necesită o dezvoltare ulterioară. În proiectarea structurală a radiatorului de răcire, direcția de cercetare din ultimii ani este de a îmbunătăți structura existentă prin metode de optimizare, selecție de materiale și tehnologie.
