שיטת פיזור חום יעילה עבור מנורות LED חסינות פיצוץ

עם ההתפתחות המתמשכת של חומרי מנורות LED חסינות פיצוץ וטכנולוגיית אריזה, הבהירות של מנורות LED חסינות פיצוץ שופרה ללא הרף. . עם זאת, בעיית פיזור החום היא המכשול העיקרי לפיתוח מנורות LED חסינות פיצוץ כאובייקטי תאורה. הבה נציג מספר שיטות פיזור חום וחומרי פיזור חום.

שיטת קירור

באופן כללי ניתן לחלק את הרדיאטורים לקירור אקטיבי ולקירור פסיבי לפי דרך הוצאת החום מהרדיאטור. מה שנקרא פיזור חום פסיבי פירושו שהחום של מקור האור LED של מקור החום מתפזר באופן טבעי לאוויר דרך גוף הקירור. הוא משמש לעתים קרובות בציוד שאינו דורש מקום, או לפיזור חום עבור רכיבים שיוצרים מעט חום. לדוגמה, כמה לוחות אם פופולריים מאמצים קירור פסיבי גם בגשר הצפוני, ורובם מאמצים קירור אקטיבי. קירור אקטיבי הוא החום הנפלט מגוף הקירור נלקח בכוח על ידי מכשירי קירור כגון מאווררים, המתאפיינים ביעילות גבוהה של פיזור חום ובגודל קטן של המכשיר.

ניתן לחלק את הקירור הפעיל לקירור אוויר, קירור נוזלי, קירור צינור חום, קירור מוליכים למחצה, קירור כימי וכן הלאה.

פיזור חום מקורר באוויר היא שיטת פיזור החום הנפוצה ביותר, ולעומתה היא גם שיטה זולה יותר. קירור אוויר הוא בעצם השימוש במאווררים כדי להסיר את החום הנמשך מהרדיאטור. יש לו את היתרונות של מחיר נמוך יחסית והתקנה נוחה. עם זאת, הוא תלוי מאוד בסביבה, כגון עליית הטמפרטורה וביצועי הקירור שלו יושפעו מאוד בעת ביצוע אוברקלוקינג.

קירור נוזלי

פיזור חום מקורר נוזל הוא מחזור מאולץ של נוזל המונע על ידי המשאבה כדי להסיר את החום של הרדיאטור. בהשוואה למקורר אוויר, יש לו את היתרונות של רוגע, קירור יציב ופחות תלות בסביבה. המחיר של קירור נוזלי גבוה יחסית, וההתקנה בעייתית יחסית. במקביל, נסו להתקין לפי השיטה המצוינת במדריך כדי לקבל את אפקט הקירור. מסיבות של עלות וקלות השימוש, פיזור חום מקורר נוזל משתמש בדרך כלל במים כנוזל העברת החום, ולכן רדיאטורים מקוררים בנוזל מכונים לעתים קרובות רדיאטורים מקוררים במים.

צינור חימום

צינור החום הוא אלמנט העברת חום, השולט באופן מלא בעקרון הולכת החום ובתכונות העברת החום המהירה של מדיום הקירור, ומעביר חום דרך האידוי והעיבוי של הנוזל בצינור הוואקום הסגור במלואו. ניתן לשנות את אזור העברת החום משני הצדדים של החם והקר באופן שרירותי, העברת החום יכולה להתבצע מרחוק, וניתן לשלוט בטמפרטורה, ולמחליף החום המורכב מצינורות חום יש את היתרונות של העברת חום גבוהה יעילות, מבנה קומפקטי ואיבוד התנגדות נוזלים נמוך וכו' חוזקות. המוליכות התרמית שלו עולה בהרבה על זו של כל מתכת מוכרת.

קירור מוליכים למחצה

קירור מוליכים למחצה הוא להשתמש בגיליון קירור מוליך למחצה מיוחד כדי ליצור הפרש טמפרטורה כאשר הוא מופעל להתקרר. כל עוד ניתן לפזר ביעילות את החום בקצה הטמפרטורה הגבוהה, קצה הטמפרטורה הנמוכה יתקרר ברציפות. על כל חלקיק מוליכים למחצה נוצר הפרש טמפרטורה, ויריעת קירור מורכבת מעשרות חלקיקים כאלה בסדרה, כך שנוצר הפרש טמפרטורה על שני המשטחים של יריעת הקירור. על ידי מניפולציה של תופעת הבדלי טמפרטורה זו וקירור קצה הטמפרטורה הגבוהה עם קירור אוויר/קירור מים, ניתן להשיג אפקט פיזור חום מצוין. לקירור מוליכים למחצה יש את היתרונות של טמפרטורת קירור נמוכה ואמינות גבוהה. הטמפרטורה של המשטח הקר יכולה להגיע מתחת למינוס 10 מעלות, אך העלות גבוהה מדי, וקצר חשמלי עלול להיווצר עקב טמפרטורה נמוכה מדי, והטכנולוגיה של שבב קירור מוליכים למחצה אינה בוגרת מספיק. זה עובד.

קירור כימי

מה שנקרא קירור כימי הוא להשתמש בכמה כימיקלים בטמפרטורה נמוכה במיוחד ולתפעל אותם כדי לספוג חום רב כשהם נמסים כדי להפחית את הטמפרטורה. השימוש בקרח יבש ובחנקן נוזלי נפוץ יותר בהקשר זה. לדוגמה, השימוש בקרח יבש יכול להפחית את הטמפרטורה מתחת למינוס 20 מעלות, ועוד כמה שחקנים "" מפעילים חנקן נוזלי כדי להוריד את טמפרטורת המעבד מתחת למינוס 100 מעלות (תיאורטית), כמובן, בגלל המחיר הגבוה משך קצר מדי, שיטה זו נפוצה יותר במעבדות או אוברקלוקרים קיצוניים.

בחירת חומרים

מוליכות תרמית (יחידה: W/mK)

כסף 429

נחושת 401

זהב 317

אלומיניום 237

ברזל 80

עופרת 34.8

סגסוגת אלומיניום מסוג 1070 226

סגסוגת אלומיניום מסוג 1050 209

סגסוגת אלומיניום מסוג 6063 201

סגסוגת אלומיניום מסוג 6061 155

באופן כללי, הרדיאטור המקורר באוויר צריך באופן טבעי לבחור מתכת כחומר של הרדיאטור. עבור החומר הנבחר, צפוי שיש לו חום סגולי גבוה ומוליכות תרמית גבוהה בו זמנית. ניתן לראות מהאמור לעיל שכסף ונחושת הם החומרים המוליכים התרמיים הטובים ביותר, ואחריהם זהב ואלומיניום. אבל זהב וכסף יקרים מדי, ולכן כיום, גופי הקירור עשויים בעיקר מאלומיניום ונחושת. לשם השוואה, הן לסגסוגות הנחושת והן לסגסוגות האלומיניום יש יתרונות וחסרונות משלהן: לנחושת מוליכות תרמית טובה, אך היא יקרה, קשה לעיבוד, כבדה ורדיאטורים מנחושת בעלי קיבולת חום קטנה וקל לחמצן. מצד שני, אלומיניום טהור הוא רך מכדי להשתמש בו בעקיפין. רק סגסוגות אלומיניום משמשות כדי לספק קשיות מספקת. היתרונות של סגסוגות אלומיניום הם מחיר נמוך ומשקל קל, אך המוליכות התרמית שלהם גרועה בהרבה מנחושת. לכן, החומרים הבאים הופיעו גם בהיסטוריה של הצמיחה של רדיאטורים:

רדיאטור אלומיניום טהור

רדיאטור אלומיניום טהור הוא הרדיאטור הנפוץ ביותר בימים הראשונים. תהליך הייצור שלו פשוט והעלות נמוכה. עד כה, רדיאטור אלומיניום טהור עדיין תופס חלק ניכר מהשוק. על מנת להגדיל את שטח פיזור החום של סנפיריו, שיטת העיבוד הנפוצה ביותר לרדיאטורים מאלומיניום טהור היא טכנולוגיית שחול אלומיניום, והאינדיקטורים העיקריים להערכת רדיאטור אלומיניום טהור הם עובי בסיס הרדיאטור ויחס Pin-Fin . Pin מתייחס לגובה הסנפירים של גוף הקירור, ו-Fin מתייחס למרווח בין שני סנפירים סמוכים. יחס Pin-Fin הוא גובה הסיכה (לא כולל עובי הבסיס) חלקי סנפיר. ככל שיחס Pin-Fin גדול יותר, כך שטח פיזור החום האפקטיבי של הרדיאטור גדול יותר, וטכנולוגיית שחול האלומיניום מתקדמת יותר.

רדיאטור נחושת טהור

המוליכות התרמית של נחושת היא פי 1.69 מזו של אלומיניום, כך ששאר הדברים שווים, גוף קירור מנחושת טהור יכול לקחת חום ממקור החום מהר יותר. עם זאת, המרקם של נחושת הוא בעיה. רבים המפורסמים "גוף קירור נחושת טהורה" אינם באמת 100 אחוז נחושת. ברשימת הנחושת, נחושת עם תכולת נחושת של יותר מ-99 אחוז נקראת נחושת נטולת חומצה, והדרגה הבאה של נחושת היא נחושת דן עם תכולת נחושת של פחות מ-85 אחוז. נכון לעכשיו, תכולת הנחושת של רוב רדיאטורי הנחושת הטהורה בשוק היא בין השניים. וכמה רדיאטורים נחותים מנחושת טהורים מכילים פחות מ-85 אחוזים של נחושת. למרות שהעלות נמוכה מאוד, המוליכות התרמית שלהם מופחתת מאוד, מה שמשפיע על פיזור החום. בנוסף, לנחושת יש גם חסרונות ברורים, כגון עלות גבוהה, עיבוד קשה ומסה גדולה מדי של גוף הקירור, המעכבים את היישום של גופי קירור שכולו נחושת. הקשיות של נחושת אדומה אינה טובה כמו זו של סגסוגת אלומיניום AL6063, והביצועים של עיבוד מכני כלשהו (כגון חריצים) אינם טובים כמו אלו של אלומיניום; נקודת ההיתוך של נחושת גבוהה בהרבה מזו של אלומיניום, דבר שאינו תורם לשחול ולבעיות אחרות.

טכנולוגיית התקשרות נחושת-אלומיניום

לאחר ששקלנו את החסרונות המתאימים של נחושת ואלומיניום, כמה רדיאטורים מתקדמים בשוק משתמשים לעתים קרובות בתהליך ייצור בשילוב נחושת-אלומיניום. גופי קירור אלו משתמשים בדרך כלל בבסיסי מתכת נחושת, בעוד שבסנפירי גוף קירור משתמשים בסגסוגות אלומיניום. כמובן שבנוסף לתחתית הנחושת ישנן גם שיטות כמו שימוש בעמודי נחושת לגוף הקירור, שגם זה אותו עיקרון. עם מוליכות תרמית גבוהה, משטח הנחושת התחתון יכול לספוג במהירות את החום שמשחרר המעבד; ניתן להפוך את סנפירי האלומיניום לצורה הטובה ביותר לפיזור חום באמצעות תהליכים מורכבים, ולספק שטח אחסון חום גדול ולשחרר אותו במהירות. נמצא איזון בכל ההיבטים.

Benwei Lighting הוא LED Tube, LED הצפה, LED Panel Light, LED High Bay, יצרן LED עם 12 שנות ניסיון. אם ברצונך לרכוש תאורת הצפה LED איכותית או יש לך הבנה מעמיקה יותר של היישום של נורות הצפה LED, אנא צור קשר שלח לנו חקירה, האינטרנט שלנו: https://www.benweilight.com/.