Yleiset UV-LED-lämpöjäähdytystavat

     UV-LED on uusi solid-state UV-valonlähde perinteisten kaasu-UV-valolähteiden, kuten elohopea- ja ksenonlampun, jälkeen. Sen etuna on vakaa suorituskyky, yksi säädettävä valoaalto, korkea valotehokkuus, alhainen energiankulutus, vihreä ympäristönsuojelu ja niin edelleen. Siitä on tullut tällä hetkellä paras korvaava tuote useimmilla UV-sovellusalueilla. Viime vuosina UV-LEDin nopean kehityksen ja sen järjestelmän tehon jatkuvan parantamisen myötä lämmön haihtumista on tullut tärkeä sen kehitystä estävä tekijä. Sirun liitoslämpötilan nousu johtaa UV-LED-suorituskyvyn heikkenemiseen. Jotta UV-LED-järjestelmän hyvät ominaisuudet säilyisivät suuritehoisissa olosuhteissa, meidän on vahvistettava sirun lämpöjäähdytystä.

Ilmajäähdytyksen UV-LED-jäähdytyselementti:

UV-LED-ilmajäähdytyselementti voidaan jakaa ekstruusiotyyppiin ja lämpöputkityyppiin luokan mukaan. UV-LED-sirujen suuren tehotiheyden vuoksi luonnollinen konvektio voi tarjota pienen lämmönpoistokapasiteetin ja suuren lämmönkulutuksen, joten pakotettua konvektiota käytetään yleensä luonnollisen konvektion sijaan.

Suulakepuristusilman jäähdytyselementtiä käytetään yleensä pienitehoisessa UV-LED-jäähdytyksessä, ja sillä on korkea luotettavuus ja alhaisemmat kustannukset yksinkertaisen rakenteen ansiosta.

Lämpöputki on erittäin tehokas lämmönjohtamislaite, joka käyttää pääasiassa vaiheenmuutoslämmönsiirtoa. Itse lämpöputkella ei ole jäähdytysvaikutusta, mutta se on hyvä lämmönjohdin. Evät on yleensä jaettu U-muotoisen lämpöputken ulkopuolelle, mikä täyttää UV-kovetusjärjestelmän miniatyrisoinnin ja mukavuuden vaatimukset ja varmistaa lämmönpoiston pinnan lämpötilan tasaisuuden.

UV-LED nestejäähdytysratkaisut

Nestejäähdytysjäähdytyselementti ohjaa nestevirtauksen vesipumpun läpi lämmön poistamiseksi. Nestejäähdytyspatteri käyttää yleensä vettä jäähdytysnesteenä. Koska veden lämmönjohtavuus samassa lämpötilassa on noin 20 kertaa ilman, sen lämmönsiirtokyky on suurempi kuin ilman ja veden ominaislämpökapasiteetti on paljon suurempi kuin ilman, joten se voi absorboida tehokkaasti UV-LED-sirujen tuottama lämpö. Kompaktin UV-LED-laitteen nestejäähdytyspatteri voidaan integroida sovellukseen, jossa on rajoitettu tila kovettumisalueen ympärillä, ja sitä käytetään laajasti monissa tilanteissa.

Uusia jäähdytysmenetelmiä:

Perinteisen ilmajäähdytysjäähdytyselementin ja nestejäähdytysjäähdyttimen lisäksi UV-LED-järjestelmän tehokkaaseen lämmittämiseen on ilmaantunut joitain uusia jäähdytyselementtejä, kuten rmo-sähköinen jäähdytys, nestemäinen metallijäähdytys ja niin edelleen.

Termosähköisessä jäähdytys- ja lämmönpoistoprosessissa puolijohdejäähdytyslevyä (TEC) voidaan käyttää vain lämmönpoiston kantajana. Tecillä on kompakti rakenne ja lämpöä hajottava lämpövirta on yleensä pieni, ja sitä käytetään yleensä pienitehoisten UV-järjestelmien lämmönpoistoon, jonka jälkeen lämpö poistetaan muiden jäähdytysmenetelmien kautta.

Lämmönhäviön ongelmasta on tullut tekninen pullonkaula, joka rajoittaa UV-LED-järjestelmän tehon parantamista. Tehokkaan UV-LEDin lämmönpoistoongelma on ratkaistava yhdistämällä lämmönsiirto, materiaalitiede ja valmistustekniikka. Lämmönsiirto mahdollistaa lämmönpoistokeinon, materiaalitiede parantaa materiaalien lämmönjohtavuutta ja valmistustekniikka valmistusprosessia.

Ilma- ja nestejäähdytysjäähdytyselementit ovat tällä hetkellä yleisimmin käytettyjä teknologioita. Lisäksi on syntynyt uusia jäähdytysmenetelmiä, kuten lämpösähköinen jäähdytys ja nestemäinen metalli. Parannetun lämpötekniikan saralla on kuitenkin vielä paljon tutkimisen arvoisia paikkoja, ja uusien jäähdytysmenetelmien tutkimusta on kehitettävä edelleen. Jäähdytyssiivan rakennesuunnittelussa on viime vuosien tutkimussuuntana ollut olemassa olevan rakenteen parantaminen optimointimenetelmien, materiaalivalinnan ja teknologian avulla.