LED-lämpötekniikka ja lämpömateriaalit

Lämmön hajaantuminen on merkittävä tekijä, joka vaikuttaa LED-lamppujen valaistuksen voimakkuuteen. Jäähdytyselementin suulakepuristus voi ratkaista heikon valaistuksen LED-lamppujen lämmönpoisto-ongelman. mutta suulakepuristettu jäähdytyselementti ei voi ratkaista 75 W tai 100 W LED-lamppujen lämmönpoisto-ongelmaa.

Ihanteellisen valaistusvoimakkuuden saavuttamiseksi on käytettävä aktiivista jäähdytystekniikkaa LED-valaistuskomponenttien vapauttaman lämmön ratkaisemiseksi. Joidenkin aktiivisten jäähdytysratkaisujen, kuten puhaltimien, käyttöikä on lyhyempi kuin LED-lamppujen. Käytännön aktiivisen jäähdytysratkaisun tarjoamiseksi kirkkaille LED-lampuille lämpöjäähdytystekniikan on oltava alhainen energiankulutus; ja sitä voidaan soveltaa pieniin lamppuihin; sen käyttöiän tulee olla samanlainen tai suurempi kuin lampun lähteen.

Jäähdytysmenetelmä

Yleisesti ottaen patterin lämmönpoistotavan mukaan patteri voidaan jakaa aktiiviseen jäähdytykseen ja passiiviseen jäähdytykseen. Ns. passiivinen lämmönpoisto tarkoittaa, että lämmönlähteen LED-valonlähteen lämpö johdetaan luonnollisesti ilmaan jäähdytyselementin kautta. Lämmönpoistovaikutus on verrannollinen jäähdytyselementin kokoon, mutta koska lämpö haihtuu luonnollisesti, vaikutus on tietysti huomattavasti pienempi. Laitteissa, joita ei tarvita tai joita käytetään lämmön hajauttamiseen komponenteille, jotka eivät tuota paljon lämpöä. Esimerkiksi jotkut suositut emolevyt ottavat käyttöön myös passiivisen lämmönpoiston pohjoissillalla. Useimmat niistä omaksuvat aktiivisen lämmönpoiston. Jäähdytyslaitteet, kuten tuulettimet, pakottavat aktiivisen lämmönpoiston. Sille on ominaista korkea lämmönpoistoteho ja laitteiden pieni koko.

Aktiivinen lämmönpoisto, joka jaetaan lämmönpoiston suhteen, voidaan jakaa ilmajäähdytykseen, nestejäähdytykseen, lämpöputkien jäähdytykseen, puolijohdejäähdytykseen, kemialliseen jäähdytykseen ja niin edelleen.

Ilmajäähdytys on yleisin lämpöjäähdytystapa, ja siihen verrattuna se on myös halvempi tapa. Ilmajäähdytys on pohjimmiltaan tuulettimen käyttöä jäähdyttimen absorboiman lämmön poistamiseksi. Sen etuna on suhteellisen alhainen hinta ja kätevä asennus. Se on kuitenkin erittäin riippuvainen ympäristöstä, esimerkiksi lämpösuorituskyky vaikuttaa suuresti lämpötilan noustessa ja ylikellotuksessa.

Nestejäähdytys

Nestejäähdytys on nesteen pakkokiertoa pumpun käyttölaitteen alla jäähdyttimen lämmön poistamiseksi. Ilmajäähdytykseen verrattuna sen etuna on hiljaisuus, vakaa jäähdytys ja vähemmän riippuvuus ympäristöstä. Nestejäähdytyksen hinta on suhteellisen korkea ja asennus suhteellisen monimutkaista. Yritä samalla asentaa ohjeen ohjeiden mukaisesti saadaksesi parhaan lämmönpoistovaikutuksen. Kustannusten ja helppokäyttöisyyden vuoksi nestejäähdytteinen lämmönpoisto käyttää yleensä vettä lämpöä johtavana nesteenä, joten nestejäähdytteisiä lämpöpattereita kutsutaan usein vesijäähdytteisiksi lämpöpattereiksi.

Lämmitysputki

Lämpöputki on eräänlainen lämmönsiirtoelementti. Se hyödyntää täysin lämmönjohtavuuden periaatetta ja kylmäaineen nopeaa lämmönsiirto-ominaisuuksia. Se siirtää lämpöä nesteen haihtumisen ja tiivistymisen kautta täysin suljetussa tyhjiöputkessa. Sillä on erittäin korkea lämmönjohtavuus ja hyvät isotermiset ominaisuudet. Lämmönsiirtoalue kylmän ja lämmön molemmilla puolilla voidaan muuttaa mielivaltaisesti, lämpöä voidaan siirtää pitkän matkan, lämpötilaa voidaan ohjata ja useita etuja, ja lämpöputkista koostuvalla lämmönvaihtimella on korkea lämmönsiirtotehokkuus , kompakti rakenne, pieni nesteenkestävyys jne. etu. Sen lämmönjohtavuus on selvästi ylittänyt minkä tahansa tunnetun metallin lämmönjohtavuuden.

Puolijohdejäähdytys

Puolijohdejäähdytyksessä käytetään erityistä puolijohdejäähdytyssirua lämpötilaeron tuottamiseksi, kun se on jännitteellä. Niin kauan kuin korkean lämpötilan pään lämpö voidaan tehokkaasti haihduttaa, matalan lämpötilan päätä jäähdytetään jatkuvasti. Jokaiseen puolijohdehiukkaseen syntyy lämpötilaero, ja jäähdytyslevy muodostetaan yhdistämällä kymmeniä tällaisia ​​hiukkasia sarjaan, jolloin muodostuu lämpötilaero jäähdytyslevyn kahdelle pinnalle. Käyttämällä tätä lämpötilaeroilmiötä yhdessä ilmajäähdytyksen/vesijäähdytyksen kanssa korkean lämpötilan pään jäähdyttämiseksi voidaan saavuttaa erinomainen lämmönpoistovaikutus. Puolijohdejäähdytyksen etuna on alhainen jäähdytyslämpötila ja korkea luotettavuus. Kylmän pinnan lämpötila voi nousta alle miinus 10:een, mutta hinta on liian korkea ja se voi aiheuttaa oikosulkuja alhaisesta lämpötilasta johtuen, ja nykyinen puolijohdejäähdytystekniikka ei ole kypsä eikä tarpeeksi käytännöllinen.

Kemiallinen jäähdytys

Niin sanotussa kemiallisessa jäähdytyksessä käytetään joitain erittäin matalalämpöisiä kemiallisia aineita ja niiden avulla imevät paljon lämpöä sulaessaan lämpötilan alentamiseksi. Tässä suhteessa kuivajään ja nestemäisen typen käyttö on yleisempää. Esimerkiksi kuivajään käyttö voi laskea lämpötilan alle miinus 20 asteeseen ja vielä enemmän'perverssi' pelaajat käyttävät nestemäistä typpeä prosessorin lämpötilan laskemiseen alle miinus 100:n (teoreettisesti). Tietysti tätä menetelmää käytetään usein korkean hinnan ja lyhyen keston vuoksi. Laboratoriossa nähty tai äärimmäisen ylikellotuksen ystäville.