كيف تحل مشكلة تبديد الحرارة للأشعة فوق البنفسجية LED؟

عند تشغيل مصدر ضوء LED ، تبدأ منطقة اتصال P-N داخل الشريحة في العمل ، مما يؤدي إلى توليد الحرارة وتراكمها. عندما تحقق الحالة حالة مستقرة ، يشار إلى درجة الحرارة على أنها درجة حرارة الوصلة.

أيضًا ، نظرًا لأنه تم تغليف الشريحة ، لا يمكن فحص حرارة أشباه الموصلات بشكل مباشر أثناء إجراء القياس. نتيجة لذلك ، يتم استخدام دفء موصل الدبوس بشكل شائع لاستنتاج اختلاف درجة الحرارة لمصدر الضوء بشكل غير مباشر. كلما انخفضت درجة حرارة وصلة مصدر الضوء ، كان تبديد الحرارة أفضل.

عادةً ما يكون للمادة المختارة لأشباه الموصلات بمصدر الضوء وشكل العبوة تأثير مباشر على تبديد الحرارة لمصدر ضوء LED.

تحصل المواد المستخدمة لمصدر ضوء LED على مقاومة كهربائية معينة للداخل والخارج. يعكس حجم قيم المقاومة هذه قدرة تبديد الحرارة لمصدر الضوء إلى حد ما.

مشكلة التبديد الحراري

تبديد الحرارة هو نوع من تبديد الطاقة (نقل الطاقة). يشير مصطلح "تبديد الطاقة" إلى إهدار الطاقة بسبب الاختلافات في درجات الحرارة وعدم الكفاءة.

يتم تبديد الحرارة من خلال ثلاث عمليات:

·  الحمل الحراري هو عملية الحرارة عن طريق تدفق السوائل. يستخدم الفرن الحراري ، على سبيل المثال ، الهواء (سائل متحرك ساخن) لنقل الحرارة.

·  التوصيل هو العملية التي يتم من خلالها تشتيت الحرارة عبر مادة واحدة وربما إلى مادة أخرى تكون على اتصال مع المادة الساخنة. ومن الأمثلة على ذلك الموقد الكهربائي الذي يتم تسخينه بواسطة المقاومة الكهربائية.

·  الإشعاع هو العملية التي يتم من خلالها تشتيت الحرارة باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية. يعتبر فرن الميكروويف مثالاً على تبديد الحرارة.

·  يؤدي استخدام العزل المناسب للتطبيق إلى تقليل فقد الحرارة وتكاليفها مع زيادة الكفاءة والأمان أيضًا.

كيفية حل مشكلة تبديد الحرارة

لالتقاط أقصى درجة من مصدر ضوء UV-LED الذي يظل أقل من عتبة أهمية الشريحة لفترة طويلة في درجة الحرارة المحيطة ، من المهم تنفيذ أداء حراري آمن ويمكن الاعتماد عليه لمصدر ضوء UV-LED. عادة ما يتم تقسيم إدارة الحرارة بمصدر ضوء UV-LED إلى رابطين. يتم تحسين مواد تغليف الرقائق وإجراءات التعبئة في قطاع إنتاج مصادر الضوء لتحسين كفاءة تبديد الحرارة.

ومع ذلك ، فإن إضافة مشعات خارجية في التطبيقات الهندسية يمكن أن يحسن أداء تبديد الحرارة بشكل كبير. هيكل المبرد متنوع ، بما في ذلك نوع الزعنفة ، نوع التبادل الحراري ، نوع لوحة مشاركة الطاقة ، ونوع الأخاديد الصغيرة ، من بين أمور أخرى.

للحصول على أقصى حرارة لمصدر ضوء UV-LED الذي يظل أقل من عتبة أهمية الشريحة لفترة طويلة تحت درجة الحرارة المحيطة ، من المهم دمج التحكم الآمن في درجة الحرارة لمصدر الضوء فوق البنفسجي.

يمكن تقسيم تصميم تبديد الحرارة بمصدر ضوء UV-LED إلى مستوى الرقاقة ، ومستوى التغليف ، ومستوى النظام. يحدد مصدر الضوء في عملية التصنيع الأولين. تركز الدراسة في هذه الورقة على قضية تبديد الحرارة في المخطط ، أي تحسين بناء المشتت الحراري الإضافي لمصدر الضوء فوق البنفسجي.

ما هي درجة حرارة تقاطع LED ولماذا يهم؟

درجة حرارة التقاطع عند النقطة التي يلتقي فيها قالب LED مع المادة المثبتة عليه. عادةً ما يكون لهذا التقاطع أعلى درجة حرارة للجهاز ، مما يجعل قيمته مؤشرًا جيدًا على كفاءة تبديد الحرارة. تم دمج قنوات الحرارة الموصلة في حزم LED الحديثة لنقل الحرارة من التقاطع إلى موقع اللحام. تفاعل حزمة LED مع PCB أو غرفة التبريد المنفصلة هو المكان الذي يوجد فيه اتصال اللحام.

تعمل المقاومة الحرارية الداخلية للـ LED كمقياس لكفاءة طرق الحرارة الداخلية. من الناحية الحرارية ، تزداد جودة LED مع انخفاض درجة الحرارة الداخلية. يجب أن يتم الوصول إلى قيمة السعة الحرارية من قبل مهندس التصميم أثناء إنشاء تركيبات LED من وجهة نظر الإدارة الحرارية. ستستخدم أدوات حل CFD هذا الرقم لحساب درجة حرارة LED بدقة والتحقق مما إذا كان الجهاز قد تجاوز الحد الأعلى الموصى به من قبل الشركة المصنعة. تصل درجات حرارة التقاطع في مصابيح LED المعاصرة عادةً 100°C أو أعلى. تتأثر قيمته بنطاق درجة الحرارة ، ومعدل نقل الحرارة بين دائرة LED ومحيطها ، واستهلاك طاقة الشريحة.

عوامل التصميم الحراري

يجب تصنيع أي لمبة LED لتقليل الاستقرار الحراري العالي من LED إلى الهواء المحيط من أجل الحفاظ على برودة مصابيح LED. التوصيل ، والحمل ، والإشعاع الحراري هي اثنين  أنواع تبديد الحرارة التي يجب مراعاتها وتحسينها أثناء عملية تصميم التركيبات بأكملها.

1. عرض LED والتكوين

لإنشاء تصميمات صغيرة لمصابيح LED ، يرغب المصممون في كثير من الأحيان في تقصير المسافة بين Led على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. ولكن هذا سينتج عنه كثافة طاقة حرارية أعلى ، مما سيعزز حرارة المصابيح.

الشركات المصنعة UV manufacturers manufacturers manufacturers تقدم بشكل متكرر مسافة مقترحة بين مصابيح LED وتحدد زيادة درجة الحرارة التي يمكن توقعها عندما يتم تقصير تلك المسافة بمقدار معين. كشفت الدراسات التي أجريت على تخطيط لوحة LED أن ترتيبات الرقاقة المتجانسة والمتناظرة توفر نفس القدر من ناتج الحرارة سواء كانت مستطيلة أو سداسية أو دائرية.

2. اختيار وحدة LED

تعد مصابيح LED الخاصة بالتعبئة المباشرة (DIP) وأحدث مصابيح LED متعددة الرقاقات على اللوحات (MCOB) مجرد عدد قليل من الأنواع العديدة المختلفة لمصابيح LED المتاحة. تُستخدم مصابيح DIP LED في الغالب للعلامات والعرض على الأدوات المنزلية. تتميز بشكلها على شكل رصاصة.

SMD LEDs هي أشباه موصلات مربعة يمكنها إنتاج ضوء على كامل طيف RGB.

من أين تشتري LED UV عالي الجودة

مصنع مبدع وذو خبرة ، شركة تشوهاى الإلكترونية Tianhui .، المحدودة. تركز على مصابيح LED للأشعة فوق البنفسجية ، والمشاريع واسعة النطاق ، وتغليف UV LED ، وإنتاج الدوائر المتكاملة للإضاءة العالية ، والكفاءة العالية ، وسطوع الضوء ، والعمر الطويل. باعتبارها واحدة من الرائدة المفرطة الأشعة فوق البنفسجية led مصنعين  في الصين ، نضع علاوة كبيرة على تلبية احتياجات عملائنا ونكرس جهودنا لتقديم خدمة متفوقة. نحن نقدم للمستهلكين مع ممتازة حل LED للأشعة فوق البنفسجية ، منتجات وخدمات. نحن نقدم منتجات UVA و UVB و UVC بأطوال موجية قصيرة إلى طويلة وكذلك كاملة الأشعة فوق البنفسجية led ديود مواصفات LED ذات طاقة منخفضة إلى عالية. شركة Zhuhai Tianhui Electronic Co.، Ltd. واحدة من أكبر منتجي الأشعة فوق البنفسجية LED ، تركز على تطهير وتعقيم UVC و UVB و UVA. يتم استخدام البضائع على نطاق واسع.