چگونه مشکل اتلاف حرارت UV LED را حل کنیم؟

هنگامی که منبع نور LED روشن می شود، ناحیه اتصال P-N در تراشه شروع به کار می کند و گرما را تولید و جمع می کند. هر زمان که حالت به یک شرایط پایدار دست یابد، دما به عنوان دمای اتصال نامیده می شود.

همچنین، به دلیل اینکه تراشه محصور شده است، گرمای نیمه هادی را نمی توان مستقیماً در طول روش اندازه گیری بررسی کرد. در نتیجه، گرمای هادی پین معمولاً برای استنباط غیرمستقیم اختلاف دمای منبع نور استفاده می شود. هر چه دمای محل اتصال منبع نور کمتر باشد، اتلاف گرمای آن بهتر است.

به طور معمول، مواد انتخاب شده برای نیمه هادی منبع نور و شکل بسته بندی آن تأثیر مستقیمی بر اتلاف گرمای منبع نور LED دارد.

مواد مورد استفاده برای منبع نور LED مقاومت الکتریکی خاصی را نسبت به داخل و خارج دریافت می کنند. بزرگی این مقادیر مقاومت، ظرفیت اتلاف حرارت منبع نور را تا حدی منعکس می کند.

مشکل اتلاف گرما

اتلاف گرما نوعی اتلاف انرژی (انتقال انرژی) است. اصطلاح «اتلاف انرژی» به انرژی هدر رفته در اثر اختلاف دما و ناکارآمدی اشاره دارد.

گرما از طریق سه فرآیند دفع می شود:

·  همرفت فرآیند گرما توسط سیالات جاری است. برای مثال، یک کوره همرفت از هوا (مایع گرم شده و متحرک) برای انتقال گرما استفاده می کند.

·  رسانایی فرآیندی است که طی آن گرما در یک ماده و شاید به ماده دیگری که با ماده گرم شده در تماس باشد، پخش می شود. یک اجاق گاز برقی که با مقاومت الکتریکی گرم می شود یک مثال است.

·  تابش فرآیندی است که از طریق آن گرما با استفاده از امواج الکترومغناطیسی پخش می شود. مایکروفر نمونه ای از اتلاف حرارت است.

·  استفاده از عایق مناسب برای کاربرد، تلفات حرارتی و هزینه های آن را کاهش می دهد و در عین حال کارایی و ایمنی را نیز افزایش می دهد.

چگونه مشکل اتلاف گرما را حل کنیم

برای گرفتن حداکثر درجه منبع نور UV-LED که زیر آستانه اهمیت تراشه برای مدت طولانی در دمای محیط باقی می ماند، اجرای عملکرد حرارتی ایمن و قابل اعتماد برای منبع نور UV-LED مهم است. مدیریت حرارت منبع نور UV-LED معمولاً ممکن است به دو پیوند تقسیم شود. مواد بسته بندی تراشه و روش های بسته بندی در بخش تولید منبع نور برای بهبود راندمان اتلاف گرما بهبود می یابند.

با این حال، افزودن رادیاتورهای خارجی در کاربردهای مهندسی می تواند عملکرد اتلاف گرما را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. ساختار رادیاتور متنوع است، از جمله نوع باله، نوع تبادل حرارت، نوع صفحه اشتراکی برق و نوع شیارهای میکرو و غیره.

برای به دست آوردن حداکثر گرمای منبع نور UV-LED که زیر آستانه اهمیت تراشه برای مدت طولانی در دمای محیط باقی می ماند، مهم است که کنترل دمای ایمن و قابل اعتماد برای منبع نور ماوراء بنفش را یکپارچه کنیم.

طراحی اتلاف حرارت منبع نور UV-LED را می توان به سطح تراشه، سطح بسته بندی و سطح سیستم تقسیم کرد. منبع نور در فرآیند تولید دو مورد اول را تعیین می کند. تمرکز مطالعه این مقاله بر روی مسئله اتلاف گرما طرح است، یعنی بهینه‌سازی ساخت سینک حرارتی کمکی منبع نور ماوراء بنفش.

دمای اتصال LED چقدر است و چرا اهمیت دارد؟

دمای اتصال در نقطه ای که قالب LED با موادی که روی آن نصب شده است، برخورد می کند. این اتصال به طور معمول دارای بالاترین دمای دستگاه است و ارزش آن را نشانگر خوبی برای کارایی اتلاف گرما می کند. کانال‌های گرمایی رسانا در بسته‌های LED مدرن برای انتقال گرما از تقاطع به محل لحیم کاری تعبیه شده‌اند. تعامل بسته LED با PCB یا یک هیت سینک جداگانه جایی است که اتصال لحیم کاری در آن قرار دارد.

مقاومت حرارتی داخلی LED به عنوان معیاری برای کارایی مسیرهای حرارتی داخلی عمل می کند. از نظر حرارتی، کیفیت LED با کاهش دمای داخلی افزایش می یابد. مقدار ظرفیت گرمایی باید توسط مهندس طراح در حین ایجاد یک چراغ LED از دیدگاه مدیریت حرارتی قابل دسترسی باشد. حل‌کننده‌های CFD از این رقم برای محاسبه دقیق دمای LED استفاده می‌کنند و بررسی می‌کنند که آیا دستگاه از حد بالایی توصیه‌شده توسط سازنده بالاتر رفته است یا خیر. دمای محل اتصال در ال ای دی های امروزی معمولاً می رسد 100°C یا بالاتر. مقدار آن تحت تأثیر محدوده دما، نرخ انتقال حرارت بین مدار LED و اطراف آن و مصرف انرژی تراشه است.

عوامل طراحی حرارتی

هر لامپ LED باید برای کاهش پایداری حرارتی بالا از LED به هوای اطراف ساخته شود تا LED ها خنک نگه داشته شوند. تابش رسانایی، همرفتی و حرارتی هستند دو  انواع اتلاف گرما که باید در کل فرآیند طراحی فیکسچر در نظر گرفته شوند و بهینه شوند.

1. عرض و پیکربندی LED

برای ایجاد طرح‌های کوچک LED، طراحان اغلب مایلند فاصله بین LED را روی PCB کوتاه کنند. اما این منجر به چگالی توان حرارتی بالاتری می شود که گرمای LED ها را افزایش می دهد.

تو سازندگان UV LED تولید معمولاً فاصله پیشنهادی بین LED ها را ارائه می دهند و افزایش دمایی را که می توان در صورت کاهش آن فاصله به میزان مشخصی پیش بینی کرد، مشخص کرد. مطالعات روی چیدمان تخته LED نشان داده است که چیدمان‌های تراشه‌ای همگن و متقارن، چه مستطیل، چه شش ضلعی یا دایره‌ای، مقدار حرارت خروجی یکسانی را ارائه می‌دهند.

2. انتخاب ماژول LED

LED های بسته بندی مستقیم در خط (DIP) و جدیدترین تراشه های چندگانه روی بردها (MCOB) LED ها تنها تعدادی از انواع مختلف LED های موجود هستند. LED های DIP بیشتر برای علائم و نمایش در وسایل خانگی استفاده می شود. آنها با فرم گلوله ای شکل خود متمایز می شوند.

LED های SMD نیمه هادی های مربعی هستند که می توانند نور را در کل طیف RGB تولید کنند.

از کجا بخریم LED UV با کیفیت بالا

یک تولید کننده خلاق و با تجربه، ژهای تیانهی .، با مسئولیت محدود بر LED های UV، پروژه های در مقیاس بزرگ، بسته بندی LED UV، و تولید مدار مجتمع با درخشندگی بالا، راندمان بالا، روشنایی نور و عمر طولانی متمرکز شده است. به عنوان یکی از پیشرو بیش از حد توليد کننده هاي اوو  در چین، ما حق بیمه زیادی برای برآورده کردن نیازهای مشتریان خود قائل هستیم و وقف ارائه خدمات برتر هستیم. ما به مصرف کنندگان عالی ارائه می دهیم راه حل UV LED ، محصولات و خدمات. ما محصولات UVA، UVB و UVC را با طول موج کوتاه تا بلند و همچنین کامل ارائه می دهیم . . . مشخصات LED با قدرت کم تا زیاد یکی از تولیدکنندگان برتر UV LED، Zhuhai Tianhui Electronic Co., Ltd.، بر ضدعفونی و استریل کردن UVC، UVB و UVA متمرکز است. کالاها به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.