Perché la luce a LED è più grande della luce tradizionale?
Principalmente a causa della tecnologia di raffreddamento a LED. La dissipazione del calore è un fattore importante che influenza l'intensità luminosa della luce a LED. Il dissipatore di calore può risolvere il problema di dissipazione del calore della luce LED a bassa illuminazione. Un dissipatore di calore non può risolvere il problema di dissipazione del calore della luce LED da 75 W o 100 W. Per ottenere l'intensità luminosa desiderata, è necessario utilizzare tecniche di raffreddamento attivo per tenere conto del calore rilasciato dai componenti dell'apparecchio a LED. Alcune soluzioni di raffreddamento attivo come le ventole non durano quanto i dispositivi a LED. Per fornire una pratica soluzione di raffreddamento attivo per apparecchi di illuminazione a LED ad alta-luminosità, la tecnologia di raffreddamento deve essere a basso consumo energetico; adatto per piccoli apparecchi; e hanno una durata simile o più lunga della sorgente luminosa.
In generale, i radiatori possono essere suddivisi in raffreddamento attivo e raffreddamento passivo in base al modo di rimuovere il calore dal radiatore.
La dissipazione del calore passiva significa che il calore della sorgente luminosa a LED della sorgente di calore viene dissipato naturalmente nell'aria attraverso il dissipatore di calore. L'effetto di dissipazione del calore è proporzionale alla dimensione del dissipatore di calore, ma poiché dissipa il calore in modo naturale, l'effetto è ovviamente notevolmente ridotto. Viene spesso utilizzato in chi non ha bisogno di spazio. Ad esempio, alcune schede madri popolari utilizzano anche la dissipazione del calore passiva sul ponte nord e la maggior parte di esse utilizza la dissipazione del calore attiva. La dissipazione del calore attiva è forzata attraverso dispositivi di raffreddamento come le ventole. Viene sottratto il calore emesso dal dissipatore di calore, caratterizzato da un'elevata efficienza di dissipazione del calore e dalle ridotte dimensioni del dispositivo.
Il raffreddamento attivo può essere suddiviso in raffreddamento ad aria, raffreddamento a liquido, raffreddamento del tubo di calore, raffreddamento dei semiconduttori, raffreddamento chimico e così via. La dissipazione del calore raffreddata ad aria{0}}raffreddata ad aria-è il metodo di dissipazione del calore più comune ed è anche un metodo più economico in confronto. Il raffreddamento ad aria è essenzialmente l'uso di una ventola per togliere il calore assorbito dal radiatore. Presenta i vantaggi di un prezzo relativamente basso e di un'installazione conveniente. Tuttavia, è fortemente dipendente dall'ambiente. Ad esempio, quando la temperatura aumenta e l'overclocking, le sue prestazioni di raffreddamento saranno notevolmente influenzate.
Allo stato attuale, la dissipazione del calore della luce a LED comprende principalmente i seguenti metodi:
1. Raffreddamento a liquido
La dissipazione del calore raffreddata a liquido-è la circolazione forzata del liquido per eliminare il calore del radiatore sotto l'azionamento della pompa. Rispetto al raffreddamento ad aria-, presenta i vantaggi di silenziosità, raffreddamento stabile e minore dipendenza dall'ambiente. Il prezzo del raffreddamento a liquido è relativamente alto e l'installazione è relativamente problematica. Allo stesso tempo, provare a installare secondo il metodo indicato nel manuale per ottenere il miglior effetto di dissipazione del calore. Per ragioni di costo e facilità d'uso, la dissipazione del calore con raffreddamento a liquido-di solito utilizza l'acqua come liquido di trasferimento del calore, quindi i radiatori con raffreddamento a liquido-sono spesso indicati come radiatori con raffreddamento ad acqua{4}}.
2. Tubo di calore
Il tubo di calore appartiene a una sorta di elemento di trasferimento del calore. Sfrutta appieno il principio della conduzione del calore e la proprietà di trasferimento del calore rapido del mezzo di refrigerazione. Trasferisce il calore attraverso l'evaporazione e la condensazione del liquido nel tubo sottovuoto completamente chiuso. Ha una conducibilità termica estremamente elevata e buone prestazioni isotermiche. L'area di trasferimento del calore su entrambi i lati del lato caldo e freddo può essere modificata arbitrariamente, il trasferimento di calore a-interurbana distanza e la temperatura possono essere controllati. vantaggio. La sua conduttività termica supera di gran lunga quella di qualsiasi metallo conosciuto.
3. Refrigerazione a semiconduttore
La refrigerazione dei semiconduttori consiste nell'utilizzare uno speciale foglio di refrigerazione per semiconduttori per generare una differenza di temperatura quando viene alimentato per raffreddare. Finché il calore sul lato ad alta temperatura può essere efficacemente dissipato, il lato a bassa temperatura viene continuamente raffreddato. Viene generata una differenza di temperatura su ciascuna particella semiconduttrice e un foglio refrigerante è costituito da dozzine di tali particelle in serie, formando così una differenza di temperatura tra le due superfici del foglio refrigerante. Utilizzando questo fenomeno di differenza di temperatura, con raffreddamento ad aria/raffreddamento ad acqua per raffreddare l'estremità ad alta temperatura, è possibile ottenere un eccellente effetto di dissipazione del calore. La refrigerazione a semiconduttore presenta i vantaggi di una bassa temperatura di refrigerazione e di un'elevata affidabilità. La temperatura della superficie fredda può raggiungere meno di 10 gradi, ma il costo è troppo alto e potrebbe causare un cortocircuito a causa della temperatura troppo bassa e l'attuale tecnologia di refrigerazione a semiconduttore è immatura e insufficiente. pratico.
4. Refrigerazione chimica
La cosiddetta{0}}refrigerazione chimica consiste nell'utilizzare alcune sostanze chimiche a temperatura ultra{1}}bassa e utilizzarle per assorbire molto calore quando si sciolgono per ridurre la temperatura. L'uso di ghiaccio secco e azoto liquido è più comune a questo proposito. Ad esempio, l'uso del ghiaccio secco può ridurre la temperatura al di sotto di meno 20 gradi e alcuni giocatori più "perversi" usano l'azoto liquido per ridurre la temperatura della CPU al di sotto di meno 100 gradi (in teoria), ovviamente, a causa del prezzo elevato e durata troppo breve, questo Il metodo è più comune in laboratorio o negli appassionati di overclocking estremo.
Scelta del materiale di dissipazione del calore. In generale, i normali radiatori raffreddati ad aria{0}}scelgono naturalmente il metallo come materiale del radiatore. Per il materiale selezionato, si spera che abbia sia un calore specifico elevato che un'elevata conduttività termica. Argento e rame sono i migliori materiali termicamente conduttivi, seguiti da oro e alluminio. Ma l'oro e l'argento sono troppo costosi, quindi al momento i dissipatori di calore sono fatti principalmente di alluminio e rame. In confronto, sia il rame che le leghe di alluminio hanno i loro vantaggi e svantaggi: il rame ha una buona conduttività termica, ma è costoso, difficile da lavorare, pesante e la capacità termica dei radiatori in rame è piccola e facile da ossidare. . D'altra parte, l'alluminio puro è troppo morbido per essere utilizzato direttamente. Solo le leghe di alluminio vengono utilizzate per fornire una durezza sufficiente. I vantaggi delle leghe di alluminio sono il prezzo basso e la leggerezza, ma la conduttività termica è molto peggiore di quella del rame. Pertanto, nella storia dello sviluppo dei radiatori, sono comparsi anche i seguenti materiali:
1. Dissipatore di calore in alluminio puro
Il radiatore in alluminio puro è il radiatore più comune nei primi tempi. Il suo processo di fabbricazione è semplice e il costo è basso. Finora, il radiatore in puro alluminio occupa ancora una parte considerevole del mercato. Per aumentare l'area di dissipazione del calore delle sue alette, il metodo di lavorazione più comunemente utilizzato per i radiatori in alluminio puro è la tecnologia di estrusione dell'alluminio e gli indicatori principali per valutare un radiatore in alluminio puro sono lo spessore della base del radiatore e il pin{{0 }}Rapporto pinna. Pin si riferisce all'altezza delle alette del dissipatore di calore e Fin si riferisce alla distanza tra due alette adiacenti. Il rapporto Pin-Fin è l'altezza del Pin (escluso lo spessore della base) divisa per la Pinna. Maggiore è il rapporto Pin{2}}Fin, maggiore è l'area di dissipazione del calore effettiva del radiatore e più avanzata è la tecnologia di estrusione dell'alluminio.
2. Dissipatore di calore in rame puro
La conduttività termica del rame è 1,69 volte quella dell'alluminio, quindi a parità di altre condizioni, un dissipatore di calore in rame puro può togliere il calore dalla fonte di calore più velocemente. Tuttavia, la trama del rame è un problema. Molti "radiatori in rame puro" pubblicizzati non sono in realtà rame al 100%. Nell'elenco del rame, il rame con un contenuto di rame superiore al 99% è chiamato rame privo di acidi-e il grado successivo di rame è il rame Dan con un contenuto di rame inferiore all'85%. La maggior parte dei dissipatori di calore in rame puro sul mercato ha attualmente un contenuto di rame tra i due. Il contenuto di rame di alcuni radiatori in rame puro inferiore non è nemmeno dell'85%. Sebbene il costo sia molto basso, la sua conducibilità termica è notevolmente ridotta, il che influisce sulla dissipazione del calore. Inoltre, il rame presenta anche evidenti carenze, come costi elevati, lavorazione difficile e massa eccessiva del dissipatore di calore, che ostacolano l'applicazione di tutti i-dissipatori di calore in rame. La durezza del rame rosso non è buona come quella della lega di alluminio AL6063 e le prestazioni di alcune lavorazioni meccaniche (come la scanalatura) non sono buone come quelle dell'alluminio; il punto di fusione del rame è molto più alto di quello dell'alluminio, il che non favorisce l'estrusione e altri problemi.
3. Tecnologia di incollaggio rame-alluminio
Dopo aver considerato le rispettive carenze di rame e alluminio, alcuni radiatori{0}}di fascia alta sul mercato utilizzano spesso processi di produzione combinati di rame-alluminio. Questi dissipatori di calore utilizzano solitamente basi in metallo di rame, mentre le alette del dissipatore di calore sono realizzate in lega di alluminio. Naturalmente, oltre alla base in rame, ci sono anche metodi come l'uso di pilastri in rame per il dissipatore di calore, che è anche lo stesso principio. Con un'elevata conducibilità termica, la superficie inferiore in rame può assorbire rapidamente il calore rilasciato dalla CPU; le alette in alluminio possono essere trasformate nella forma più favorevole per la dissipazione del calore con l'aiuto di complessi mezzi di processo e fornire un ampio spazio di accumulo di calore e rilasciarlo rapidamente. Si è trovato un equilibrio in tutti gli aspetti.
Per migliorare l'efficienza luminosa e la durata dei LED, la risoluzione del problema della dissipazione del calore dei prodotti LED è una delle questioni più importanti in questa fase. Pertanto, l'uso della litografia a luce gialla per realizzare substrati di dissipazione del calore-ceramica a pellicola sottile{1}} diventerà uno dei catalizzatori importanti per promuovere il miglioramento continuo dei LED ad alta potenza.
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