Zašto su LED lampe veće od tradicionalnih lampi?
Mainly because of LED cooling technology. Heat dissipation is a major factor affecting the lighting intensity of LED lamps. The heat sink can solve the heat dissipation problem of low illumination LED lamps. A heat sink cannot solve the heat dissipation problem of 75W or 100W LED lamps. To achieve the desired lighting intensity, active cooling techniques must be used to account for the heat released by the LED luminaire components. Some active cooling solutions such as fans do not last as long as LED fixtures. In order to provide a practical active cooling solution for high-brightness LED luminaires, the cooling technology must be low energy consumption; suitable for small luminaires; and have a lifespan similar to or longer than the light source.
Uopšteno govoreći, radijatori se prema načinu odvođenja toplote iz radijatora mogu podeliti na aktivno hlađenje i pasivno hlađenje.
Passive heat dissipation means that the heat of the heat source LED light source is naturally dissipated into the air through the heat sink. The heat dissipation effect is proportional to the size of the heat sink, but because it dissipates heat naturally, the effect is of course greatly reduced. It is often used in those who do not require space. For example, some popular motherboards also use passive heat dissipation on the north bridge, and most of them use active heat dissipation. Active heat dissipation is forced through cooling devices such as fans. The heat emitted by the heat sink is taken away, which is characterized by high heat dissipation efficiency and small size of the device.
Aktivno hlađenje se može podijeliti na zračno hlađenje, hlađenje tekućinom, hlađenje toplinskim cijevima, hlađenje poluvodiča, kemijsko hlađenje i tako dalje. Zrakom{0}}hlađeno zrakom-odvođenje topline je najčešća metoda odvođenja topline, a također je i jeftinija metoda u poređenju. Vazdušno hlađenje je u suštini upotreba ventilatora za odvođenje toplote koju apsorbuje radijator. Prednosti su relativno niske cijene i zgodne instalacije. Međutim, jako ovisi o okolišu. Na primjer, kada temperatura poraste i overklokiranje, njegove performanse hlađenja će biti jako pogođene.
Trenutno, rasipanje topline LED svjetiljki uglavnom uključuje sljedeće metode:
1. Tečno hlađenje
Tečnošću{0}}hlađena disipacija topline je prisilna cirkulacija tekućine koja odvodi toplinu radijatora ispod pogona pumpe. U poređenju sa vazdušnim{1}}hlađenjem, ima prednosti tišine, stabilnog hlađenja i manje zavisnosti od okoline. Cijena tekućeg hlađenja je relativno visoka, a instalacija je relativno problematična. Istovremeno, pokušajte da instalirate u skladu sa metodom koja je navedena u priručniku kako biste postigli najbolji efekat disipacije toplote. Iz razloga cijene i jednostavnosti upotrebe, rasipanje topline-hlađeno tekućinom obično koristi vodu kao tekućinu za prijenos topline, tako da se radijatori-hlađeni tekućinom često nazivaju vodenim{4}}radijatorima.
2. Toplotna cijev
Toplotna cijev pripada vrsti elementa za prijenos topline. U potpunosti koristi princip provodljivosti topline i svojstvo brzog prijenosa topline rashladnog medija. On prenosi toplinu kroz isparavanje i kondenzaciju tekućine u potpuno zatvorenoj vakuumskoj cijevi. Ima izuzetno visoku toplotnu provodljivost i dobre izotermne performanse. Područje prijenosa topline sa obje strane hladne i tople strane može se proizvoljno mijenjati, prijenos topline na velike udaljenosti, kontrola temperature i niz prednosti, a izmjenjivač topline sastavljen od toplinskih cijevi ima prednosti visoke topline efikasnost prijenosa, kompaktna struktura, mali gubitak otpora tekućine, itd. prednost. Njegova toplotna provodljivost je daleko veća od bilo kojeg poznatog metala.
3. Hlađenje poluprovodnika
Poluvodičko hlađenje je korištenje posebne poluvodičke rashladne ploče za generiranje temperaturne razlike kada je uključeno da se ohladi. Sve dok se toplota na strani visoke temperature može efikasno raspršiti, niskotemperaturna strana se kontinuirano hladi. Na svakoj čestici poluvodiča stvara se temperaturna razlika, a rashladni sloj se sastoji od desetina takvih čestica u nizu, čime se formira temperaturna razlika između dvije površine rashladnog lima. Koristeći ovaj fenomen temperaturne razlike, sa vazdušnim hlađenjem/vodenim hlađenjem za hlađenje kraja visoke temperature, može se postići odličan efekat disipacije toplote. Poluvodičko hlađenje ima prednosti niske temperature hlađenja i visoke pouzdanosti. Temperatura hladne površine može doseći ispod minus 10 stepeni, ali je cijena previsoka i može uzrokovati kratki spoj zbog preniske temperature, a trenutna tehnologija hlađenja poluvodiča je nezrela i nedovoljna. praktično.
4. Hemijsko hlađenje
The so-called chemical refrigeration is to use some ultra-low temperature chemicals, and use them to absorb a lot of heat when they melt to reduce the temperature. The use of dry ice and liquid nitrogen is more common in this regard. For example, the use of dry ice can reduce the temperature to below -20 degree , and some more 'perverted' players use liquid nitrogen to reduce the CPU temperature to below -100 degree (theoretically), of course, due to the high price and too short duration, this The method is more common in the laboratory or extreme overclocking enthusiasts.
Choice of heat dissipation material. Generally speaking, ordinary air-cooled radiators naturally choose metal as the material of the radiator. For the selected material, it is hoped that it has both high specific heat and high thermal conductivity. Silver and copper are the best thermally conductive materials, followed by gold and aluminum. But gold and silver are too expensive, so at present, heat sinks are mainly made of aluminum and copper. In comparison, both copper and aluminum alloys have their own advantages and disadvantages: copper has good thermal conductivity, but it is expensive, difficult to process, heavy, and the heat capacity of copper radiators is small, and it is easy to oxidize. . On the other hand, pure aluminum is too soft to be used directly. Only aluminum alloys are used to provide sufficient hardness. The advantages of aluminum alloys are low price and light weight, but the thermal conductivity is much worse than that of copper. Therefore, in the development history of radiators, the following materials have also appeared:
1. Hladnjak od čistog aluminija
Radijator od čistog aluminijuma je najčešći radijator u ranim danima. Proces njegove proizvodnje je jednostavan, a cijena niska. Za sada radijator od čistog aluminija i dalje zauzima značajan dio tržišta. Kako bi se povećala površina disipacije topline njegovih rebara, najčešće korišćena metoda obrade radijatora od čistog aluminijuma je tehnologija ekstruzije aluminijuma, a glavni pokazatelji za procenu radijatora od čistog aluminijuma su debljina osnove radijatora i pin{{0 }}Omjer peraja. Pin se odnosi na visinu rebara hladnjaka, a Fin se odnosi na udaljenost između dva susjedna rebra. Omjer Pin-Fin je visina igle (bez debljine baze) podijeljena sa Finom. Što je veći omjer Pin-Fin, veća je efektivna površina rasipanje topline radijatora i naprednija je tehnologija ekstruzije aluminija.
2. Hladnjak od čistog bakra
The thermal conductivity of copper is 1.69 times that of aluminum, so other things being equal, a pure copper heat sink can take heat away from the heat source faster. However, the texture of copper is a problem. Many advertised 'pure copper radiators' are not really 100 percent copper. In the list of copper, copper with a copper content of more than 99 percent is called acid-free copper, and the next grade of copper is Dan copper with a copper content of less than 85 percent . Most of the pure copper heat sinks on the market currently have a copper content between the two. The copper content of some inferior pure copper radiators is not even 85 percent . Although the cost is very low, its thermal conductivity is greatly reduced, which affects the heat dissipation. In addition, copper also has obvious shortcomings, such as high cost, difficult processing, and too much mass of the heat sink, which hinder the application of all-copper heat sinks. The hardness of red copper is not as good as that of aluminum alloy AL6063, and the performance of some mechanical processing (such as grooving) is not as good as that of aluminum; the melting point of copper is much higher than that of aluminum, which is not conducive to extrusion and other problems.
3. Tehnologija spajanja bakra{1}}aluminijuma
Nakon razmatranja odgovarajućih nedostataka bakra i aluminijuma, neki vrhunski-radijatori na tržištu često koriste bakar-aluminijumske kombinovane proizvodne procese. Ovi hladnjaci obično koriste metalne baze od bakra, dok su rebra hladnjaka napravljena od legure aluminijuma. Naravno, pored bakarne baze, postoje i metode kao što je upotreba bakarnih stubova za hladnjak, što je takođe isti princip. Sa visokom toplotnom provodljivošću, bakrena donja površina može brzo apsorbovati toplotu koju oslobađa CPU; aluminijska rebra se mogu izraditi u najpovoljniji oblik za odvođenje topline uz pomoć složenih procesnih sredstava, te osigurati veliki prostor za skladištenje topline i brzo je otpustiti. Balans je pronađen u svim aspektima.
Kako bi se poboljšala svjetlosna učinkovitost i vijek trajanja LED dioda, rješavanje problema odvođenja topline LED proizvoda jedno je od najvažnijih pitanja u ovoj fazi. Stoga će korištenje litografije žutog svjetla za izradu tankih-keramičkih podloga koje raspršuju toplinu-postat će jedan od važnih katalizatora za promoviranje kontinuiranog poboljšanja LED dioda do velike snage.
