LED lempos šilumos išsklaidymo medžiagos ir technologija

Šilumos išsklaidymas yra svarbus veiksnys, turintis įtakos LED lempų apšvietimo intensyvumui. Šilumos kriauklė gali išspręsti silpno apšvietimo LED lempų šilumos išsklaidymo problemą, tačiau šilumnešis negali išspręsti didelės galios lempų šilumos išsklaidymo problemos.

Norint pasiekti idealų apšvietimo intensyvumą, LED lempos komponentų skleidžiamai šilumai išspręsti turi būti naudojama aktyvaus vėsinimo technologija, o kai kurie aktyvaus vėsinimo sprendimai, tokie kaip ventiliatoriai, neturi tokio ilgaamžiškumo kaip LED lempos.

Norint pateikti praktišką didelio ryškumo LED šviestuvų aktyvaus vėsinimo sprendimą, šilumos išsklaidymo technologija turi būti mažai energijos sunaudojanti ir pritaikyta mažiems šviestuvams, kurių tarnavimo laikas yra panašus arba ilgesnis nei šviesos šaltinio.

Paprastai tariant, pagal tai, kaip šiluma pašalinama iš šilumos kriauklės, šilumos šalintuvai gali būti skirstomi į aktyvų vėsinimą ir pasyvų vėsinimą.

Vadinamasis pasyvus šilumos išsklaidymas reiškia, kad šilumos šaltinio LED šviesos šaltinio šiluma natūraliai išsklaido į orą per šilumnešį, o šilumos išsklaidymo efektas yra proporcingas šilumos kriauklės dydžiui. Tačiau kadangi jis natūraliai išsklaido šilumą, poveikis, žinoma, labai sumažėja. Jis dažnai naudojamas įrangoje, kuriai nereikia vietos, arba šilumai išsklaidyti komponentams, kurie gamina mažai šilumos. Pavyzdžiui, kai kurios populiarios pagrindinės plokštės taip pat naudoja pasyvų šilumos išsklaidymą ant šiaurinio tilto.

Aktyvus šilumos išsklaidymo tikslas yra priverstinai pašalinti šilumą, kurią skleidžia šilumos kriaukle per ventiliatorius ir kitą šilumos išsklaidymo įrangą. Jis pasižymi dideliu šilumos išsklaidymo efektyvumu ir mažu įrenginio dydžiu.

Aktyvų šilumos išsklaidymą galima suskirstyti į oru aušinamą šilumos išsklaidymą, skysčiu aušinamą šilumos išsklaidymą, šilumos vamzdžio šilumos išsklaidymą, puslaidininkinį šaldymą, cheminį šaldymą ir pan.

01. Oro aušinimas

Oro aušinimas yra labiausiai paplitęs šilumos išsklaidymo būdas, taip pat palyginti pigus būdas. Oro aušinimas iš esmės yra ventiliatorių naudojimas, siekiant pašalinti šilumos kriauklės sugeriamą šilumą. Jo pranašumai yra palyginti maža kaina ir patogus montavimas. Tačiau tai labai priklauso nuo aplinkos. Pavyzdžiui, jo šilumos išsklaidymo efektyvumas labai paveiks, kai temperatūra pakyla ir įsijungs.

02. Aušinimas skysčiu

Skysčio aušinimo šilumos išsklaidymo tikslas yra pašalinti šilumos kriauklės šilumą per priverstinę skysčio cirkuliaciją po siurblio pavara. Palyginti su oro aušinimu, jis turi tylumo, stabilaus aušinimo ir mažesnės priklausomybės nuo aplinkos pranašumus. Skysčio aušinimo kaina yra gana didelė, o montavimas yra gana varginantis. Tuo pačiu metu stenkitės vadovautis instrukcijomis, pateiktomis instrukcijoje, kad gautumėte geriausią šilumos išsklaidymo efektą. Atsižvelgiant į sąnaudas ir naudojimo paprastumą, aušinant skysčiu kaip šilumos laidumo skystis paprastai naudojamas vanduo, todėl skysčiu aušinami aušintuvai dažnai vadinami vandens aušinimo aušintuvais.

03. Šilumos vamzdžio aušinimas

Šilumos vamzdis yra tam tikras šilumos perdavimo elementas, visiškai išnaudojantis šilumos laidumo principą ir greitas šaldymo terpės šilumos perdavimo savybes ir perduodantis šilumą per skysčio garavimą ir kondensaciją visiškai uždarame vakuuminiame vamzdyje. itin didelis šilumos laidumas ir geras izoterminis Šilumos perdavimo plotas abiejose šaltosios ir karštosios pusės pusėse gali būti savavališkai keičiamas, šilumos perdavimas dideliais atstumais, temperatūros valdymas ir kt., o šilumokaitis, sudarytas iš šilumos vamzdžių, pasižymi dideliu šilumos perdavimo efektyvumu , kompaktiška struktūra ir nedidelis atsparumo skysčiams praradimas. pranašumas. Jo gebėjimas praleisti šilumą gerokai viršija bet kurio žinomo metalo gebėjimą.

04. Puslaidininkinis šaldymas

Puslaidininkiniam šaldymui naudojamas specialus puslaidininkinis šaldymo lustas, kad būtų sukurtas temperatūros skirtumas, kai įjungiamas vėsinimas. Kol šiluma aukštos temperatūros gale gali būti efektyviai išsklaidyta, žemos temperatūros galas bus nuolat vėsinamas. Ant kiekvienos puslaidininkio dalelės susidaro temperatūrų skirtumas, o šaldymo lakštą sudaro dešimtys tokių dalelių nuosekliai, taip susidaro temperatūrų skirtumas ant dviejų šaldymo lakšto paviršių. Naudojant šį temperatūros skirtumo reiškinį kartu su aušinimu oru / vėsinimu vandeniu, kad būtų galima atvėsinti aukštą temperatūrą, galima pasiekti puikų šilumos išsklaidymo efektą.

Puslaidininkinis šaldymas turi žemos šaldymo temperatūros ir didelio patikimumo privalumus. Šalto paviršiaus temperatūra gali siekti žemiau minus 10 laipsnių, tačiau kaina yra per didelė ir dėl per žemos temperatūros gali įvykti trumpasis jungimas. Be to, puslaidininkinių šaldymo lustų technologija šiuo metu nėra pakankamai subrendusi. praktiška.

05. Cheminis šaldymas

Vadinamasis cheminis šaldymas – tai kai kurių itin žemos temperatūros cheminių medžiagų naudojimas, o jų naudojimas lydant sugeria didelį šilumos kiekį, kad sumažintų temperatūrą. Šiuo atžvilgiu dažniau naudojamas sausas ledas ir skystas azotas. Pavyzdžiui, naudojant sausą ledą temperatūra gali nukristi žemiau minus 20 laipsnių, o kai kurie perdėtai žaidėjai naudoja skystą azotą, kad sumažintų procesoriaus temperatūrą žemiau minus 100 laipsnių (teoriškai). Žinoma, dėl didelės kainos ir trumpos trukmės šis metodas labiau pastebimas laboratorijose ar ekstremaliuose overclockeriuose.

Paprastai tariant, įprastos oru aušinamos šilumos kriauklės natūraliai pasirenka metalą kaip šilumos šalinimo medžiagą. Pasirinktai medžiagai tikimasi, kad ji turi ir didelę savitąją šilumą, ir aukštą šilumos laidumą.

Kaip matyti iš aukščiau esančio paveikslo, geriausi šilumos laidininkai yra sidabras ir varis, o po to seka auksas ir aliuminis. Kadangi auksas ir sidabras yra per brangūs, radiatoriai šiuo metu daugiausia gaminami iš aliuminio ir vario.

Tiek varis, tiek aliuminio lydinys turi savų privalumų ir trūkumų: varis pasižymi geru šilumos laidumu, tačiau yra brangesnis, sunkiau apdirbamas, per sunkus, šilumos kriauklės šiluminė talpa maža, lengvai oksiduojasi.

Kita vertus, grynas aliuminis yra per minkštas, kad jį būtų galima naudoti tiesiogiai, o aliuminio lydiniai gali užtikrinti pakankamą kietumą. Aliuminio lydinio pranašumai yra maža kaina ir lengvas svoris, tačiau šilumos laidumas yra blogesnis nei vario. Todėl šilumnešio kūrimo istorijoje atsirado šios medžiagos:

01. Aliuminio šilumos kriauklė

Gryno aliuminio radiatorius yra labiausiai paplitęs radiatorius ankstyvoje stadijoje, o jo gamybos procesas yra paprastas, o kaina yra maža. Kol kas nemažą rinkos dalį vis dar užima gryno aliuminio radiatoriai. Siekiant padidinti jo pelekų šilumos išsklaidymo plotą, dažniausiai naudojamas gryno aliuminio radiatorių apdorojimo būdas yra aliuminio ekstruzijos technologija, o pagrindiniai gryno aliuminio radiatorių įvertinimo rodikliai yra radiatorių pagrindo storis ir kaištis. - Pelekų santykis.

Smeigtukas nurodo šilumos kriauklės pelekų aukštį, o Finas – atstumą tarp dviejų gretimų pelekų. Pin-Fin santykis yra kaiščio aukštis (neįskaitant pagrindo storio), padalytas iš peleko. Kuo didesnis Pin-Fin santykis, tuo didesnis efektyvus šilumos išsklaidymo plotas, o tai reiškia, kad aliuminio ekstruzijos technologija yra pažangesnė.

02 Varinis radiatorius

Vario šilumos laidumas yra 1,69 karto didesnis nei aliuminio, todėl esant kitoms sąlygoms, gryno vario aušintuvas gali greičiau pašalinti šilumą iš šilumos šaltinio. Tačiau vario tekstūra yra problema. Daugelis šilumos kriauklių, reklamuojamų kaip „grynas varis“, iš tikrųjų nėra 100 procentų vario.

Vario sąraše vario kiekis, didesnis nei 99 procentai, vadinamas berūgščiu variu, o kita vario rūšis yra raudonasis varis, kurio vario kiekis yra mažesnis nei 85 procentai. Šiuo metu daugumoje rinkoje esančių gryno vario aušintuvų yra vario. Kai kuriuose prastesnio gryno vario aušintuvuose vario yra mažiau nei 85 proc. Nors kaina yra labai maža, jų šilumos laidumas labai sumažėja, o tai turi įtakos šilumos išsklaidymui.

Be to, varis taip pat turi akivaizdžių trūkumų, tokių kaip didelė kaina, sudėtingas apdorojimas ir didelė aušintuvų masė trukdo naudoti tik varinius aušintuvus. Raudonojo vario kietumas nėra toks geras kaip aliuminio lydinio AL6063, o tam tikro mechaninio apdorojimo (pvz., griovelių ir kt.) našumas nėra toks geras kaip aliuminio; vario lydymosi temperatūra yra daug aukštesnė nei aliuminio, kuri nėra palanki ekstruzijai.

03. Vario-aliuminio sujungimo technologija

Įvertinus atitinkamus vario ir aliuminio trūkumus, kai kurie aukščiausios klasės šilumos šalintuvai rinkoje šiuo metu naudoja vario ir aliuminio derinio gamybos procesą. Šiose šilumos kriauklėse dažniausiai naudojami variniai metaliniai pagrindai, o šilumos išsklaidymo briaunelės yra pagamintos iš aliuminio lydinio. Žinoma, be vario dugno, yra ir tokių metodų, kaip varinių stulpų naudojimas šilumos kriauklei, o tai taip pat yra tas pats principas.

Dėl didelio šilumos laidumo vario apatinis paviršius gali greitai sugerti šilumos šaltinio išskiriamą šilumą, o aliuminio briaunelės gali būti tokios formos, kuri yra palankiausia šilumos išsklaidymui naudojant sudėtingas proceso priemones ir užtikrina didelį šilumos kaupimo vietą ir greitai ją išlaisvinkite. Visuose aspektuose rastas pusiausvyros taškas.