L'efecte de dissipació de calor de la cambra de vapor al LED
El principal problema del LED d'alta potència és la "calor"
Segons l'informe de proves de Cree XLamp XR-E, una temperatura LED més baixa pot augmentar la seva vida útil i el seu flux lluminós.
Les dades del xip LED de 40 mil (1 mm²).
Xip d'1 W: flux de calor proper a 100 W/CM²
Xip de 3 W: flux de calor proper a 300 W/CM²
A partir de l'informe de prova i les dades anteriors, podem saber que el problema de la calor LED és principalment un sobreescalfament d'alta densitat de calor (punt calent), en lloc del flux de calor total.
El sobreescalfament es concentra en el punt calent, afectarà la vida útil i el flux lluminós del LED.
Com resoldre el problema del focus de calor al punt calent? Hem trobat que els dispersors de calor d'alta eficiència poden difondre la calor ràpidament, evitant així que la calor es concentri en els punts calents. I la cambra de vapor és una mena de difusor de calor que pot treure la calor molt ràpidament. El seu principi de funcionament és similar al tub de calor.
Principi de funcionament de la cambra de vapor
Elcambra de vaporés una cambra de buit amb una estructura columnar interior, generalment feta de coure.
Quan la calor es transfereix de la font de calor a la zona d'evaporació, el líquid de refrigeració de la cambra comença a vaporitzar-se després d'escalfar-se en un ambient de baix buit. En aquest moment, absorbeix l'energia tèrmica i s'expandeix ràpidament, i el refredament del gas omple ràpidament tota la cambra. Quan el gas funciona en contacte amb una zona relativament freda, es condensarà. La calor acumulada durant l'evaporació és alliberada pel fenomen de la condensació, i el líquid de refrigeració condensat tornarà a la font de calor d'evaporació a través del canal capil·lar de la microestructura, i aquesta operació es repetirà a la cambra.
Segons el principi de funcionament de la cambra de vapor, sabem que:
1. La cambra de vapor és un producte de conducció de calor bidimensional, que teòricament pot conduir una gran quantitat de calor en una placa plana bidimensional.
2. La cambra de vapor es pot utilitzar per a mòduls d'il·luminació.
R: Estructura geomètrica simple: les formes geomètriques són generalment quadrades i rodones
B: la superfície no es deforma fàcilment: la cambra de vapor té una tolerància de fins a 0,2 mm.
C: Quan el dissipador de calor és suficient, hi haurà menys diferència de temperatura; quan el dissipador de calor dissipa la calor, el canvi de temperatura serà molt petit.
D: La cambra de vapor només pot resoldre el problema de la transferència de calor, ja que la seva velocitat de transferència de calor és molt ràpida, però encara cal afegir un dissipador de calor d'alumini per aconseguir la dissipació de la calor.
L'experiment de contrast
Experiment 1-Coloqueu el LED en un dissipador de calor d'alumini, il·lumineu-lo durant 10 minuts i després bufeu-lo amb un ventilador de corrent continu durant 5 minuts.
(dissipador de calor d'alumini)
Experiment 2-Coloqueu el LED en una cambra de vapor i un dissipador de calor d'alumini, il·lumineu-lo durant 10 minuts i després bufeu-lo amb un ventilador de corrent continu durant 5 minuts.
(Camera de vapor al dissipador de calor d'alumini)
LED de 12 W
Resultats de l'experiment d'infrarojos 1 (només utilitzeu dissipador de calor d'alumini)
1-1 : 58 graus ,1-2 : 29 graus ,1-3 : 28,2 graus
Experiment d'infrarojos 2 resultats (cambra de vapor + dissipador de calor d'alumini)
2-1 : 55,2 graus ,2-2 : 31,2 graus ,2-3 : 29,2 graus
Resum de l'experiment:
La temperatura superficial de l'experiment 2 és 3 graus inferior a la de l'experiment 1.
La cambra de vapor millora l'efecte de transferència de calor del LED.
Resistència tèrmica de 10 W
Resultats de l'experiment d'infrarojos 1 (només utilitzeu dissipador de calor d'alumini)
1-1 : 80,4 graus 1-2 : 57,6 graus 1-3 : 55,5 graus
Experiment d'infrarojos 2 resultats (cambra de vapor + dissipador de calor d'alumini)
2-1 : 67,1 graus 2-2 : 57,6 graus 2-3 : 56,2 graus
Resum de l'experiment:
La temperatura superficial del xip a l'experiment 2 era inferior a la de l'experiment 1 13,3 graus. La cambra de vapor va millorar la conducció de calor del xip i va reduir la resistència tèrmica.
Resistència tèrmica instantània de 10 W
Resultats de l'experiment d'infrarojos 1 (només utilitzeu dissipador de calor d'alumini)
{{0}}: 29,5 graus 1-2 : 30,0 graus 1-3 : 30,1 graus
Experiment d'infrarojos 2 resultats (cambra de vapor + dissipador de calor d'alumini)
2-1 : 31,5 graus 2-2 : 32,2 graus 2-3 : 32,2 graus
Resum de l'experiment:
L'experiment 2 amb una cambra de vapor és significativament millor que l'experiment 1 pel que fa a la temperatura del xip i manté un canvi de temperatura de 13-15oC per treballar a 1-10 minuts. Això significa que l'ús de la cambra de vapor pot reduir la resistència tèrmica entre el xip i el dissipador de calor, pot reduir la temperatura de la temperatura de la unió en la mateixa condició d'encesa.
Conclusió experimental: la cambra de vapor millora la conducció tèrmica del xip i redueix la resistència tèrmica
Com aplicar una cambra de vapor a LED d'alta potència?
Solució A: diversos xips LED estan directament segellats i muntats a la cambra de vapor
Experiment de comparació de LED d'alta potència (multixip de 50 W directament soldat a la cambra de vapor) i (multixip de 50 W directament soldat a la placa de coure)
(50W multixip soldat directament a la cambra de vapor)
(50W multixip soldat directament a la placa de coure)
Dades experimentals
(canal 0~3: temperatura del xip canal 4~5: temperatura del dissipador de calor)
La temperatura del xip de la cambra de vapor és 30 graus inferior a la del tauler de coure
La cambra de vapor pot reduir la temperatura del LED. Quan s'utilitza el mateix dissipador de calor per dissipar la calor, hi ha una diferència de temperatura d'uns 30 graus.
La cambra de vapor pot garantir que la temperatura de cada xip del tauler sigui la mateixa. Si la placa de coure s'utilitza per a la dissipació de calor, la temperatura del xip central serà molt més alta que les que l'envolten, cosa que afectarà la vida útil del xip.
Avantatges de soldar directament xips LED a la cambra de vapor:
1. Redueix la temperatura d'unió del xip i allarga la vida útil del xip
2. Pot fer que el xip sigui més enfocat, millor per al disseny general de la làmpada
3. Feu possible l'envasament de múltiples xips d'alta potència
Solució B: imprimiu el PCB a la cambra de vapor i instal·leu el LED a la cambra de vapor mitjançant SMT (Surface Mount Technology).
Prototip de la sèrie de xips Cree XRE aplicat a la cambra de vapor
Utilitzant SMT, les dades de prova de dissipació de calor entre la cambra de vapor i la placa d'alumini
La cambra de vapor té una dissipació de calor més uniforme i una conducció més ràpida.
Formeu dues proves, sabem que:
La cambra de vapor pot suportar 170 graus
La cambra de vapor no té cap limitació de forma
La dissipació de calor de la cambra de vapor es fa a través de forats capil·lars
Gruix de la cambra de vapor com a mínim 3 mm
La cambra de vapor MBTF supera les 86400 hores.
La cambra de vapor pot suportar més de 200 xocs tèrmics de -40 graus a 110 graus
Etiquetes populars: Prova de coneixement i rendiment bàsic de la càmera de vapor, Xina, proveïdors, fabricants, fàbrica, mostra personalitzada i gratuïta, feta a la Xina
