LEDサーマル設計

    LED材料と包装技術の継続的な進化により、LED製品の輝度は継続的に改善され、LEDアプリケーションはますます広く行われています。元のシングルチップLEDのパワーは高くなく、発熱量が限られており、熱の問題は大きくないので、その包装方法は比較的簡単です。しかし近年、LED材料技術の継続的なブレークスルーに伴い、LEDの包装技術も変化しています。単一のLEDの入力電力は最大1W以上であり、技術開発により最大3W~5Wの高さです。

高輝度・高出力LEDシステムに起因する熱問題が製品機能に影響を与える鍵となるため、LED部品の熱を周囲の環境に素早く排出するためには、まず、梱包レベルでの熱管理から始める必要があります。現在、業界のソリューションは、LEDチップをはんだまたは熱伝導性材料で浸漬プレートに接続し、ヒートシンクを通して包装モジュールの熱インピーダンスを低減することです。

LED の放熱成分は CPU の熱放散コンポーネントと似ています。それらはヒートシンク、ヒートパイプ、ファンおよび熱界面材料から成っている主に空気冷却モジュールである。もちろん、液冷も熱対策の一つです。現在最も人気のある大型LEDテレビバックライトモジュールでは、40インチと46インチのLEDバックライトの入力電力はそれぞれ470wと550Wです。80%が熱に変わるという点では、必要な放熱量は約360W、440Wです。

空冷:

空気冷却は放熱の最も一般的な方法であり、それはまた安価な方法です。本質的に、空冷はヒートシンクによって吸収される熱を取り除くためにファンを使用することです。ユーティリティモデルは比較的低価格で便利なインストールの利点があります。しかし、環境に大きく依存しています。例えば、温度が上昇してオーバークロックすると、その放熱性能が大きく影響します。

液体冷却:

液体冷却はポンプによって運転される液体の強制循環を通してLEDの熱を取り除く。空冷と比較して、静かで安定した冷却、環境への依存度が低いという利点があります。液冷の価格は比較的高く、設置は比較的面倒です。コストと使いやすさを考慮して、水は通常、液体冷却熱放散のための熱伝導液体として使用されるため、液体冷却ヒートシンクはしばしば水冷ヒートシンクと呼ばれます。

半導体冷凍冷却:

半導体冷却は、特殊な半導体冷凍チップを使用して、電源を入れたときに温度差を生成します。高温端での熱を効果的に放散できる限り、低温端は連続的に冷却されます。各半導体粒子には温度差がある。冷凍シートは、このような粒子の数十から成り立っているので、冷凍シートの2つの表面に温度差が形成されます。この温度差現象を用いて、空冷/水冷と組み合わせて高温端を冷却し、優れた放熱効果が得られる。

半導体冷凍は、低い冷凍温度と高信頼性の利点を有する。冷たい表面温度はマイナス10°C以下に達する可能性がありますが、コストが高すぎるため、低温のため短絡を引き起こす可能性があります。また、半導体冷凍チップのプロセスは成熟しておらず、広く使用されていません。