Kako riješiti problem rasipanja topline UV LED?

Kada se LED izvor svjetla uključi, P-N spojno područje unutar čipa počinje funkcionirati, stvarajući i akumulirajući toplinu. Kad god stanje postigne stabilno stanje, temperatura se naziva temperaturom spoja.

Također, budući da je čip zatvoren, toplina poluvodiča se ne može izravno provjeriti tijekom postupka mjerenja. Kao rezultat toga, toplina igle vodiča obično se koristi za neizravno zaključivanje temperaturne razlike izvora svjetlosti. Što je niža temperatura spoja izvora svjetlosti, to bolje odvodi toplinu.

Tipično, materijal odabran za poluvodič izvora svjetlosti i oblik pakiranja koje ima imaju izravan utjecaj na rasipanje topline LED izvora svjetlosti.

Materijali korišteni za LED izvor svjetla dobivaju određeni električni otpor iznutra i izvana. Veličina ovih vrijednosti otpora u određenoj mjeri odražava kapacitet rasipanja topline izvora svjetlosti.

Problem disipacije topline

Odvođenje topline je vrsta odvođenja energije (prijenosa energije). Pojam "rasipanje energije" odnosi se na izgubljenu energiju zbog temperaturnih razlika i neučinkovitosti.

Toplina se odvodi kroz tri procesa:

·  Konvekcija je proces zagrijavanja strujanjem tekućina. Konvekcijska pećnica, na primjer, koristi zrak (zagrijanu, pokretnu tekućinu) za prijenos topline.

·  Kondukcija je proces kojim se toplina rasipa kroz jedan materijal i možda u drugi materijal koji bi bio u dodiru sa zagrijanom tvari. Električna ploča za kuhanje grijana električnim otporom je jedan primjer.

·  Zračenje je proces kroz koji se toplina raspršuje pomoću elektromagnetskih valova. Mikrovalna pećnica je primjer odvođenja topline.

·  Korištenje odgovarajuće izolacije za primjenu smanjuje gubitak topline i njegove troškove, a istovremeno povećava učinkovitost i sigurnost.

Kako riješiti problem odvođenja topline

Kako bi se uhvatio maksimalni stupanj UV-LED izvora svjetlosti koji ostaje ispod praga značajnosti čipa dulje vrijeme na temperaturi okoline, važno je implementirati sigurnu i pouzdanu toplinsku izvedbu za UV-LED izvor svjetlosti. Upravljanje toplinom izvora UV-LED svjetla obično se može podijeliti u dvije veze. Materijali za pakiranje čipova i postupci pakiranja poboljšavaju se u sektoru proizvodnje izvora svjetlosti kako bi se poboljšala učinkovitost rasipanja topline.

Međutim, dodavanje vanjskih radijatora u inženjerskim aplikacijama može značajno poboljšati performanse rasipanja topline. Struktura radijatora je raznolika, uključujući između ostalog tip rebra, tip izmjenjivača topline, tip ploče za dijeljenje energije i tip mikro-utora.

Kako bi se postigla maksimalna toplina UV-LED izvora svjetlosti koja ostaje ispod praga značajnosti čipa dulje vrijeme pri temperaturi okoline, važno je integrirati sigurnu i pouzdanu kontrolu temperature za izvor ultraljubičastog svjetla.

Dizajn disipacije topline izvora UV-LED svjetla može se podijeliti na razinu čipa, razinu pakiranja i razinu sustava. Izvor svjetlosti u procesu proizvodnje određuje prva dva. Fokus studije u ovom radu je problem disipacije topline sheme, odnosno optimizacija konstrukcije pomoćnog hladnjaka izvora ultraljubičastog svjetla.

Što je temperatura spoja LED dioda i zašto je to važno?

Temperatura spoja na mjestu gdje se LED matrica susreće s materijalom na koji je montirana. Ovaj spoj obično ima najveću temperaturu uređaja, što njegovu vrijednost čini dobrim pokazateljem učinkovitosti rasipanja topline. Provodljivi toplinski kanali ugrađeni su u moderne LED pakete za prijenos topline od raskrižja do mjesta lemljenja. Interakcija LED paketa s tiskanom pločom ili odvojenim hladnjakom je mjesto gdje se nalazi veza za lemljenje.

Unutarnji toplinski otpor LED-a služi kao mjera učinkovitosti unutarnjih toplinskih putova. Toplinski gledano, kvaliteta LED-a raste sa smanjenjem unutarnje temperature. Inženjer projektant mora pristupiti vrijednosti toplinskog kapaciteta tijekom izrade LED rasvjete sa stajališta upravljanja toplinom. CFD rješavači će koristiti ovu brojku za precizni izračun temperature LED-a i provjeru je li uređaj prešao gornju granicu koju preporučuje proizvođač. Temperature spoja u suvremenim LED diodama obično dosežu 100°C ili više. Na njegovu vrijednost utječu raspon temperature, brzina prijenosa topline između LED kruga i njegove okoline te potrošnja energije čipa.

Čimbenici toplinskog dizajna

Svaka LED žarulja mora biti napravljena tako da smanji visoku toplinsku stabilnost LED dioda na okolni zrak kako bi LED diode ostale hladne. Kondukcijsko, konvektivno i toplinsko zračenje su dva  vrste rasipanja topline koje se moraju uzeti u obzir i optimizirati tijekom cijelog procesa projektiranja svjetiljki.

1. LED širina i konfiguracija

Kako bi stvorili male dizajne LED svjetiljki, dizajneri često žele skratiti udaljenost između Led na PCB-u. Ali to će rezultirati većom gustoćom toplinske snage, što će povećati toplinu LED dioda.

Proizvođači UV LED dioda često nude predloženu udaljenost između LED dioda i specificiraju povećanje temperature koje se može očekivati ​​kada se ta udaljenost skrati za određeni iznos. Studije o rasporedu LED ploča otkrile su da homogeni i simetrični rasporedi čipova daju istu količinu izlazne topline bilo da su pravokutni, šesterokutni ili kružni.

2. Odabir LED modula

LED diode s izravnim in-line pakiranjem (DIP) i najnovije LED diode s više čipova na pločama (MCOB) samo su neke od mnogih različitih vrsta dostupnih LED dioda. DIP LED diode uglavnom se koriste za znakove i zaslone na kućnim gadgetima. Odlikuje ih oblik u obliku metka.

SMD LED diode su kvadratni poluvodiči koji mogu proizvesti svjetlost u cijelom RGB spektru.

Gdje kupiti visokokvalitetni UV LED

Kreativan i iskusan proizvođač, Zhuhai Tianhui Electronic Co ., doo fokusiran je na UV LED, velike projekte, UV LED pakiranja i proizvodnju integriranih sklopova visoke luminiscencije, visoke učinkovitosti, svjetline svjetla i dugog vijeka trajanja. Kao jedan od vodećih prekomjerno proizvođači UV svjetiljki  u Kini, veliku pozornost pridajemo ispunjavanju potreba naših klijenata i posvećeni smo pružanju vrhunske usluge. Potrošačima pružamo izvrsne UV LED rješenje , proizvode i usluge. Nudimo UVA, UVB i UVC proizvode s kratkim do dugim valnim duljinama, kao i punim UV led dioda LED specifikacije s niskom do visokom snagom. Jedan od najboljih proizvođača UV LED dioda, Zhuhai Tianhui Electronic Co., Ltd., koncentrira se na UVC, UVB i UVA dezinfekciju i sterilizaciju. Roba se široko koristi.