Với sự phát triển không ngừng của vật liệu và công nghệ đóng gói đèn LED chống cháy nổ, độ sáng của đèn chống cháy nổ LED không ngừng được cải thiện. . Tuy nhiên, vấn đề tản nhiệt là trở ngại chính cho sự phát triển của đèn chống cháy nổ LED làm vật chiếu sáng. Chúng tôi xin giới thiệu một số phương pháp tản nhiệt và vật liệu tản nhiệt.
Phương pháp làm mát
Nói chung, tản nhiệt có thể được chia thành làm mát chủ động và làm mát thụ động theo cách loại bỏ nhiệt từ bộ tản nhiệt. Cái gọi là tản nhiệt thụ động có nghĩa là nhiệt của nguồn nhiệt đèn LED được tản nhiệt tự nhiên vào không khí thông qua tản nhiệt. Nó thường được sử dụng trong các thiết bị không cần không gian, hoặc để tản nhiệt cho các linh kiện tỏa nhiệt ít. Ví dụ, một số bo mạch chủ phổ biến cũng áp dụng làm mát thụ động trên cầu bắc và hầu hết chúng đều áp dụng làm mát chủ động. Làm mát tích cực là Nhiệt tỏa ra từ bộ tản nhiệt bị cưỡng bức lấy đi bởi các thiết bị làm mát như quạt, được đặc trưng bởi hiệu suất tản nhiệt cao và kích thước nhỏ của thiết bị.
Làm mát tích cực có thể được chia thành làm mát bằng không khí, làm mát bằng chất lỏng, làm mát ống nhiệt, làm mát bán dẫn, làm mát bằng hóa chất, v.v.
Tản nhiệt làm mát bằng không khí bằng không khí là phương pháp tản nhiệt phổ biến nhất, và so sánh, nó cũng là một phương pháp rẻ hơn. Làm mát không khí thực chất là việc sử dụng quạt để lấy đi lượng nhiệt do bộ tản nhiệt hút ra. Nó có ưu điểm là giá thành tương đối thấp và lắp đặt thuận tiện. Tuy nhiên, nó phụ thuộc nhiều vào môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ tăng và hiệu suất làm mát của nó sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều khi ép xung.
làm mát bằng chất lỏng
Tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng là sự tuần hoàn cưỡng bức của chất lỏng do bơm dẫn động để lấy đi nhiệt của bộ tản nhiệt. So với làm mát bằng không khí, nó có ưu điểm là êm ái, làm mát ổn định và ít phụ thuộc vào môi trường hơn. Giá của bộ làm mát bằng chất lỏng tương đối cao, và việc lắp đặt tương đối rắc rối. Đồng thời, cố gắng cài đặt theo phương pháp được hướng dẫn trong sách hướng dẫn để đạt được hiệu quả làm mát. Vì lý do chi phí và dễ sử dụng, tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng thường sử dụng nước làm chất lỏng truyền nhiệt, vì vậy tản nhiệt làm mát bằng chất lỏng thường được gọi là tản nhiệt làm mát bằng nước.
Ống dẫn nhiệt
Ống nhiệt là bộ phận truyền nhiệt, nó điều khiển hoàn toàn nguyên lý dẫn nhiệt và đặc tính truyền nhiệt nhanh của môi chất lạnh, truyền nhiệt qua sự bay hơi và ngưng tụ của chất lỏng trong ống chân không hoàn toàn kín. Diện tích truyền nhiệt ở hai bên cục nóng và cục lạnh có thể thay đổi tùy ý, truyền nhiệt ở khoảng cách xa, kiểm soát được nhiệt độ, bộ trao đổi nhiệt gồm các ống dẫn nhiệt có ưu điểm là truyền nhiệt cao. hiệu quả, cấu trúc nhỏ gọn và tổn thất kháng chất lỏng thấp, v.v. Điểm mạnh. Độ dẫn nhiệt của nó vượt xa bất kỳ kim loại nào đã biết.
Làm lạnh bán dẫn
Làm lạnh bán dẫn là sử dụng một tấm làm lạnh bán dẫn đặc biệt để tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ khi nó được cung cấp năng lượng để làm mát. Miễn là nhiệt ở đầu nhiệt độ cao có thể được tản ra một cách hiệu quả, thì phần nhiệt độ thấp sẽ được làm mát liên tục. Sự chênh lệch nhiệt độ được tạo ra trên mỗi hạt bán dẫn và tấm làm lạnh được tạo thành từ hàng chục hạt như vậy nối tiếp nhau, do đó sự chênh lệch nhiệt độ được hình thành trên hai bề mặt của tấm làm lạnh. Bằng cách xử lý hiện tượng chênh lệch nhiệt độ này và làm mát phần cuối nhiệt độ cao bằng làm mát không khí / làm mát nước, có thể thu được hiệu quả tản nhiệt tuyệt vời. Làm lạnh bán dẫn có ưu điểm là nhiệt độ lạnh thấp và độ tin cậy cao. Nhiệt độ của bề mặt lạnh có thể xuống dưới âm 10 độ, nhưng chi phí quá cao, và có thể hình thành ngắn mạch do nhiệt độ quá thấp và công nghệ chip làm lạnh bán dẫn chưa đủ trưởng thành. nó hoạt động.
hóa chất làm lạnh
Cái gọi là làm lạnh bằng hóa chất là sử dụng một số hóa chất có nhiệt độ cực thấp và thao tác để hấp thụ nhiều nhiệt khi nóng chảy để giảm nhiệt độ. Việc sử dụng đá khô và nitơ lỏng phổ biến hơn trong lĩnh vực này. Ví dụ, việc sử dụng đá khô có thể làm giảm nhiệt độ xuống dưới âm 20 độ, và một số "" người chơi khác sử dụng nitơ lỏng để giảm nhiệt độ CPU xuống dưới âm 100 độ (theo lý thuyết), tất nhiên, do giá cao và thời lượng quá ngắn, phương pháp này Phổ biến hơn trong phòng thí nghiệm hoặc những người ép xung cực mạnh.
Lựa chọn vật liệu
Độ dẫn nhiệt (đơn vị: W / mK)
Bạc 429
Đồng 401
Vàng 317
Nhôm 237
Sắt 80
Chì 34,8
Hợp kim nhôm 1070 loại 226
Hợp kim nhôm 1050 loại 209
Hợp kim nhôm 6063 loại 201
Hợp kim nhôm 6061 loại 155
Nói chung, bộ tản nhiệt làm mát bằng gió thông thường nên chọn kim loại làm vật liệu của bộ tản nhiệt. Đối với vật liệu đã chọn, người ta mong đợi rằng nó có nhiệt riêng cao và đồng thời dẫn nhiệt cao. Qua đó có thể thấy rằng bạc và đồng là những vật liệu dẫn nhiệt tốt nhất, tiếp đến là vàng và nhôm. Nhưng vàng bạc quá đắt nên hiện nay đế tản nhiệt chủ yếu làm bằng nhôm, đồng. Nếu so sánh thì cả hợp kim đồng và hợp kim nhôm đều có những ưu nhược điểm riêng: đồng dẫn nhiệt tốt nhưng đắt tiền, khó gia công, nặng và đồng tản nhiệt có nhiệt dung nhỏ, dễ bị oxi hóa. Mặt khác, nhôm nguyên chất quá mềm để sử dụng gián tiếp. Chỉ sử dụng hợp kim nhôm để cung cấp đủ độ cứng. Ưu điểm của hợp kim nhôm là giá thành rẻ và trọng lượng nhẹ nhưng khả năng dẫn nhiệt kém hơn đồng rất nhiều. Do đó, các vật liệu sau đây cũng đã xuất hiện trong lịch sử phát triển của bộ tản nhiệt:
Bộ tản nhiệt bằng nhôm nguyên chất
Bộ tản nhiệt bằng nhôm nguyên chất là loại tản nhiệt phổ biến nhất trong những ngày đầu. Quá trình sản xuất của nó rất đơn giản và chi phí thấp. Cho đến nay, tản nhiệt nhôm nguyên chất vẫn chiếm một phần đáng kể trên thị trường. Để tăng diện tích tản nhiệt của các cánh tản nhiệt, phương pháp xử lý phổ biến nhất được sử dụng cho bộ tản nhiệt bằng nhôm nguyên chất là công nghệ đùn nhôm và các chỉ số chính để đánh giá bộ tản nhiệt bằng nhôm nguyên chất là độ dày của đế tản nhiệt và tỷ lệ Pin-Fin . Pin đề cập đến chiều cao của các cánh tản nhiệt và Fin đề cập đến khoảng cách giữa hai cánh tản nhiệt liền kề. Tỷ lệ Pin-Fin là chiều cao của Pin (không bao gồm độ dày của đế) chia cho Vây. Tỷ lệ Pin-Fin càng lớn thì diện tích tản nhiệt hiệu quả của bộ tản nhiệt càng lớn, công nghệ đùn nhôm càng tiên tiến.
Bộ tản nhiệt bằng đồng nguyên chất
Hệ số dẫn nhiệt của đồng gấp 1,69 lần nhôm nên các vật khác bằng nhau, một bộ tản nhiệt bằng đồng nguyên chất có thể lấy nhiệt ra khỏi nguồn nhiệt nhanh hơn. Tuy nhiên, kết cấu của đồng là một vấn đề. Nhiều người được quảng cáo "đế tản nhiệt bằng đồng nguyên chất" không thực sự là đồng 100 phần trăm. Trong danh sách đồng, đồng có hàm lượng đồng lớn hơn 99 phần trăm được gọi là đồng không chứa axit, và loại đồng tiếp theo là đồng Dan với hàm lượng đồng dưới 85 phần trăm. Hiện tại, hàm lượng đồng của hầu hết các bộ tản nhiệt bằng đồng nguyên chất trên thị trường là giữa hai loại. Và một số bộ tản nhiệt bằng đồng nguyên chất kém hơn chứa ít hơn 85% đồng. Mặc dù giá thành rất thấp nhưng khả năng dẫn nhiệt của chúng giảm đi rất nhiều ảnh hưởng đến quá trình tản nhiệt. Ngoài ra, đồng cũng có những khuyết điểm rõ ràng như giá thành cao, khó gia công, khối lượng tản nhiệt quá lớn gây cản trở ứng dụng của tản nhiệt hoàn toàn bằng đồng. Độ cứng của đồng đỏ không tốt bằng hợp kim nhôm AL6063, và hiệu suất của một số gia công cơ khí (như tạo rãnh) không tốt bằng nhôm; điểm nóng chảy của đồng cao hơn nhiều so với nhôm, điều này không có lợi cho quá trình ép đùn và các vấn đề khác.
Công nghệ liên kết đồng-nhôm
Sau khi xem xét các khuyết điểm tương ứng của đồng và nhôm, một số bộ tản nhiệt cao cấp trên thị trường thường sử dụng quy trình sản xuất kết hợp đồng-nhôm. Các tản nhiệt này thường sử dụng đế kim loại đồng, trong khi cánh tản nhiệt sử dụng hợp kim nhôm. Tất nhiên, ngoài đáy đồng còn có những phương pháp như sử dụng trụ đồng cho bộ phận tản nhiệt, nguyên lý cũng tương tự. Với khả năng dẫn nhiệt cao, mặt đáy bằng đồng có thể hấp thụ nhanh nhiệt lượng do CPU tỏa ra; các cánh tản nhiệt bằng nhôm có thể được tạo thành hình dạng thuận lợi nhất để tản nhiệt bằng các quy trình phức tạp, đồng thời cung cấp một không gian lưu trữ nhiệt lớn và giải phóng nó một cách nhanh chóng. Một sự cân bằng đã được tìm thấy trong tất cả các khía cạnh.
Benwei Lighting là nhà sản xuất LED Tube, LED pha, LED Panel Light, LED High Bay, nhà sản xuất LED với 12 năm kinh nghiệm. Nếu bạn muốn mua đèn pha LED chất lượng cao hoặc hiểu sâu hơn về ứng dụng của đèn pha LED, vui lòng liên hệ gửi yêu cầu cho chúng tôi, web của chúng tôi: https://www.benweilight.com/.
