Formas comunes de enfriamiento térmico UV LED
UV-LED es una nueva fuente de luz UV de estado sólido después de las fuentes de luz UV de gas tradicionales, como la lámpara de mercurio y la lámpara de xenón. Tiene las ventajas de un rendimiento estable, una sola onda de luz ajustable, alta eficiencia luminosa, bajo consumo de energía, protección ambiental ecológica, etc. Se ha convertido en el mejor producto de reemplazo en la mayoría de los campos de aplicación UV en la actualidad. En los últimos años, con el rápido desarrollo de UV-LED y la mejora continua de la potencia de su sistema, la disipación de calor se ha convertido en un factor importante que obstaculiza su desarrollo. El aumento de la temperatura de unión del chip conduce a la disminución del rendimiento de UV-LED. Para mantener las buenas características del sistema UV-LED en condiciones de alta potencia, debemos fortalecer el enfriamiento térmico del chip.
Disipador de calor de refrigeración por aire UV-LED:
El disipador térmico de refrigeración por aire UV-LED se puede dividir en tipo de extrusión y tipo de tubo de calor según la categoría. Debido a la alta densidad de potencia de los chips UV-LED de matriz, la convección natural puede proporcionar una pequeña capacidad de disipación de calor y un alto consumo de calor, por lo que generalmente se usa convección forzada en lugar de convección natural.
El disipador térmico de enfriamiento por aire de extrusión generalmente se usa en el enfriamiento UV-LED de baja potencia, y tiene una alta confiabilidad y un menor costo debido a la estructura simple.
El tubo de calor es un dispositivo de conducción de calor de alta eficiencia, que utiliza principalmente transferencia de calor por cambio de fase. El tubo de calor en sí no tiene efecto de enfriamiento, pero es un buen conductor de calor. Las aletas generalmente se distribuyen fuera del tubo de calor en forma de U, que cumple con los requisitos de miniaturización y conveniencia del sistema de curado UV y asegura la uniformidad de la temperatura de la superficie de disipación de calor.
Soluciones de refrigeración líquida UV-LED
El disipador de calor de refrigeración líquida impulsa el flujo de líquido a través de la bomba de agua para eliminar el calor. El radiador de refrigeración líquida suele utilizar agua como refrigerante. Debido a que la conductividad térmica del agua a la misma temperatura es aproximadamente 20 veces mayor que la del aire, su capacidad de transferencia de calor es mayor que la del aire y la capacidad de calor específico del agua es mucho mayor que la del aire, por lo que puede absorber el calor de manera efectiva. calor generado por chips UV-LED. El radiador de refrigeración líquida del dispositivo UV-LED compacto se puede integrar en la aplicación con espacio limitado alrededor del área de curado y se usa ampliamente en muchas ocasiones.
Nuevas formas de enfriamiento:
Además del disipador térmico de refrigeración por aire tradicional y el disipador térmico de refrigeración líquida, para calentar de manera efectiva el sistema UV-LED, han surgido algunos disipadores térmicos nuevos, como la refrigeración termoeléctrica, la refrigeración de metal líquido, etc.
En el proceso de refrigeración termoeléctrica y disipación de calor, la lámina de refrigeración de semiconductores (TEC) solo se puede utilizar como portador de disipación de calor. Tec tiene una estructura compacta, y el flujo de calor que puede disipar el calor suele ser bajo, y generalmente se usa para la disipación de calor de los sistemas UV de baja potencia, y luego el calor se descarga a través de otros métodos de enfriamiento.
El problema de la disipación de calor se ha convertido en un cuello de botella técnico que limita la mejora de potencia del sistema UV-LED. El problema de la disipación de calor de los LED UV de alta potencia debe resolverse combinando la transferencia de calor, la ciencia de los materiales y la tecnología de fabricación. La transferencia de calor proporciona medios de disipación de calor, la ciencia de los materiales mejora la conductividad térmica de los materiales y la tecnología de fabricación mejora el proceso de fabricación.
La refrigeración por aire y los disipadores de calor por refrigeración líquida son las tecnologías más utilizadas en la actualidad. Además, también han surgido nuevos métodos de refrigeración como la refrigeración termoeléctrica y el metal líquido. Sin embargo, en el campo de la tecnología térmica mejorada, todavía hay muchos lugares que vale la pena explorar, y la investigación de nuevos métodos de enfriamiento necesita un mayor desarrollo. En el diseño estructural del disipador térmico de enfriamiento, la dirección de investigación en los últimos años es mejorar la estructura existente a través de métodos de optimización, selección de materiales y tecnología.
