Efectul de disipare a căldurii a camerei de vapori din LED
Principala problemă a LED-ului de mare putere este „căldura”
Conform raportului de testare al Cree XLamp XR-E, temperatura scăzută a LED-ului poate crește durata de viață și fluxul luminos.
Datele cipului LED de 40mil (1 mm²).
Cip de 1 W: flux de căldură aproape de 100 W/CM²
Cip de 3W: flux de căldură aproape de 300W/CM²
Din raportul de testare și datele de mai sus, putem ști că problema căldurii LED este în principal supraîncălzirea cu densitate ridicată a căldurii (punctul fierbinte), mai degrabă decât fluxul total de căldură.
Supraîncălzirea se concentrează pe punctul fierbinte, va afecta durata de viață și fluxul luminos al LED-ului.
Cum se rezolvă problema focalizării căldurii pe punctul fierbinte? Am descoperit că distribuitoarele de căldură de înaltă eficiență pot difuza rapid căldura, evitând astfel ca căldura să se concentreze asupra punctelor fierbinți. Iar camera de vapori este un fel de difuzor de căldură care poate îndepărta extrem de repede căldura. Principiul său de funcționare este similar cu conducta termică.
Principiul de funcționare al camerei de vapori
Thecamera de vaporieste o cameră de vid cu o structură coloană interioară, de obicei din cupru.
Când căldura este transferată de la sursa de căldură în zona de evaporare, lichidul de răcire din cameră începe să se vaporizeze după ce a fost încălzit într-un mediu cu vid scăzut. În acest moment, absoarbe energia termică și se extinde rapid, iar răcirea în gaz umple rapid întreaga cameră. Atunci când gazul de lucru contactează cu o zonă relativ rece, se va condensa. Căldura acumulată în timpul evaporării este eliberată de fenomenul de condensare, iar lichidul de răcire condensat se va întoarce la sursa de căldură de evaporare prin canalul capilar al microstructurii, iar această operație se va repeta în cameră.
Conform principiului de funcționare al camerei de vapori, știm că:
1. Camera de vapori este un produs bidimensional de conducție a căldurii, care teoretic poate conduce o cantitate mare de căldură într-o placă plană bidimensională.
2. Camera de vapori poate fi folosita pentru module de iluminat.
R: Structură geometrică simplă - formele geometrice sunt în general pătrate și rotunde
B: Suprafața nu se deformează ușor - camera de vapori are o toleranță de până la 0,2 mm.
C: Când radiatorul este suficient, va exista o diferență de temperatură mai mică - când radiatorul disipă căldura, schimbarea temperaturii va fi foarte mică.
D: Camera de vapori poate rezolva doar problema transferului de căldură, deoarece viteza sa de transfer de căldură este foarte rapidă, dar trebuie să adăugați un radiator din aluminiu pentru a obține disiparea căldurii.
Experimentul de contrast
Experiment 1-Puneți LED-ul pe un radiator din aluminiu, aprinzându-l timp de 10 minute, apoi suflați-l cu un ventilator de curent continuu timp de 5 minute.
(radiator din aluminiu)
Experiment 2-Puneți LED-ul pe o cameră de vapori și un radiator din aluminiu, aprinzându-l timp de 10 minute, apoi suflați-l cu un ventilator de curent continuu timp de 5 minute.
(Camera de vapori pe radiatorul din aluminiu)
LED 12W
Rezultatele experimentului cu infraroșu 1 (utilizați numai radiator din aluminiu)
1-1 : 58 grade ,1-2 : 29 grade ,1-3 : 28,2 grade
Experiment cu infraroșu 2 rezultate (camera de vapori + radiator din aluminiu)
2-1 : 55,2 grade ,2-2 : 31,2 grade ,2-3 : 29,2 grade
Rezumatul experimentului:
Temperatura de suprafață a experimentului 2 este cu 3 grade mai mică decât a experimentului 1.
Camera de vapori sporește efectul de transfer de căldură al LED-ului.
Rezistenta termica 10W
Rezultatele experimentului cu infraroșu 1 (utilizați numai radiator din aluminiu)
1-1 : 80,4 grade 1-2 : 57,6 grade 1-3 : 55,5 grade
Experiment cu infraroșu 2 rezultate (camera de vapori + radiator din aluminiu)
2-1 : 67,1 grade 2-2 : 57,6 grade 2-3 : 56,2 grade
Rezumatul experimentului:
Temperatura de suprafață a cipului din experimentul 2 a fost mai mică decât cea din experimentul 1 13,3 grade . Camera de vapori a îmbunătățit conducția căldurii a cipului și a redus rezistența termică.
Rezistență termică instantanee de 10 W
Rezultatele experimentului cu infraroșu 1 (utilizați numai radiator din aluminiu)
{{0}}: 29,5 grade 1-2 : 30,0 grade 1-3 : 30,1 grade
Experiment cu infraroșu 2 rezultate (camera de vapori + radiator din aluminiu)
2-1 : 31,5 grade 2-2 : 32,2 grade 2-3 : 32,2 grade
Rezumatul experimentului:
Experimentul 2 folosind o cameră de vapori este semnificativ mai bun decât experimentul 1 în ceea ce privește temperatura cipului și menține o schimbare de temperatură de 13-15oC pentru lucrul la 1-10 minute. Aceasta înseamnă că utilizarea camerei de vapori poate reduce rezistența termică dintre cip și radiator, poate reduce temperatura temperaturii joncțiunii în aceeași condiție de pornire.
Concluzie experimentală: camera de vapori îmbunătățește conducția termică a cipului și reduce rezistența termică
Cum se aplică o cameră de vapori pe LED-uri de mare putere?
Soluția A: Mai multe cipuri LED sunt sigilate direct și montate pe camera de vapori
Experiment de comparație cu LED-uri de mare putere (50W multicip lipit direct la camera de vapori) și (50W multicip lipit direct pe placa de cupru)
(50W multicip lipit direct la camera de vapori)
(50W multicip lipit direct pe placa de cupru)
Date experimentale
(canal 0~3: temperatura cip canalul 4~5: temperatura radiatorului)
Temperatura chipului din camera de vapori este cu 30 de grade mai mică decât cea a plăcii de cupru
Camera de vapori poate reduce temperatura LED-ului. Când același radiator este utilizat pentru a disipa căldura, există o diferență de temperatură de aproximativ 30 de grade.
Camera de vapori poate asigura că temperatura fiecărui cip de pe placă este aceeași. Dacă placa de cupru este folosită pentru disiparea căldurii, temperatura cipului central va fi mult mai mare decât a celor din jur, ceea ce va afecta durata de viață a cipului.
Avantajele lipirii directe a cipurilor LED pe camera de vapori:
1. Reduceți temperatura de joncțiune a cipului și prelungiți durata de viață a cipului
2. Poate face cipul mai concentrat, ceea ce este mai bine pentru designul general al lămpii
3. Faceți posibilă ambalarea cu mai multe cipuri de mare putere
Soluția B: imprimați PCB-ul pe camera de vapori și instalați LED-ul pe camera de vapori prin SMT (Surface Mount Technology).
Prototip al seriei de cipuri Cree XRE aplicat pe camera de vapori
Folosind SMT, datele de testare ale disipării căldurii dintre camera de vapori și placa de aluminiu
Camera de vapori are o disipare mai uniformă a căldurii și o conducere mai rapidă.
Formează două teste, știm că:
Camera de vapori poate rezista la 170 de grade
Camera de vapori nu are limitare de formă
Disiparea căldurii din camera de vapori se face prin orificiile capilare
Grosimea camerei de vapori de cel puțin 3 mm
Camera de vapori MBTF depășește 86,400 de ore.
Camera de vapori poate rezista la peste 200 de șocuri termice de la -40 grade la 110 de grade
Tag-uri populare: Test de cunoștințe și performanță de bază a camerei de vapori, China, furnizori, producători, fabrică, personalizat, eșantion gratuit, fabricat în China
