מדוע מנורות LED גדולות יותר מנורות מסורתיות?
Mainly because of LED cooling technology. Heat dissipation is a major factor affecting the lighting intensity of LED lamps. The heat sink can solve the heat dissipation problem of low illumination LED lamps. A heat sink cannot solve the heat dissipation problem of 75W or 100W LED lamps. To achieve the desired lighting intensity, active cooling techniques must be used to account for the heat released by the LED luminaire components. Some active cooling solutions such as fans do not last as long as LED fixtures. In order to provide a practical active cooling solution for high-brightness LED luminaires, the cooling technology must be low energy consumption; suitable for small luminaires; and have a lifespan similar to or longer than the light source.
באופן כללי ניתן לחלק את הרדיאטורים לקירור אקטיבי ולקירור פסיבי לפי דרך הוצאת החום מהרדיאטור.
Passive heat dissipation means that the heat of the heat source LED light source is naturally dissipated into the air through the heat sink. The heat dissipation effect is proportional to the size of the heat sink, but because it dissipates heat naturally, the effect is of course greatly reduced. It is often used in those who do not require space. For example, some popular motherboards also use passive heat dissipation on the north bridge, and most of them use active heat dissipation. Active heat dissipation is forced through cooling devices such as fans. The heat emitted by the heat sink is taken away, which is characterized by high heat dissipation efficiency and small size of the device.
ניתן לחלק את הקירור הפעיל לקירור אוויר, קירור נוזלי, קירור צינור חום, קירור מוליכים למחצה, קירור כימי וכן הלאה. אויר-אוויר מקורר-פיזור חום מקורר היא שיטת פיזור החום הנפוצה ביותר, והיא גם שיטה זולה יותר בהשוואה. קירור אוויר הוא בעצם השימוש במאוורר כדי להסיר את החום שסופג הרדיאטור. יש לו את היתרונות של מחיר נמוך יחסית והתקנה נוחה. עם זאת, זה מאוד תלוי בסביבה. לדוגמה, כאשר הטמפרטורה עולה ואוברקלוק, ביצועי הקירור שלו יושפעו מאוד.
נכון לעכשיו, פיזור החום של מנורות LED כולל בעיקר את השיטות הבאות:
1. קירור נוזלי
פיזור חום מקורר-נוזל הוא מחזור מאולץ של נוזל כדי להסיר את החום של הרדיאטור מתחת לכונן של המשאבה. בהשוואה לאוויר-מקורר, יש לו את היתרונות של שקט, קירור יציב ופחות תלות בסביבה. המחיר של קירור נוזלי גבוה יחסית, וההתקנה בעייתית יחסית. במקביל, נסו להתקין לפי השיטה המפורטת במדריך כדי לקבל את אפקט פיזור החום הטוב ביותר. מסיבות של עלות וקלות השימוש, פיזור חום מקורר-נוזל משתמש בדרך כלל במים כנוזל העברת החום, ולכן רדיאטורים מקוררים-נוזליים מכונים לעתים קרובות רדיאטורים מקוררים במים-.
2. צינור חום
צינור חום שייך למעין אלמנט העברת חום. הוא עושה שימוש מלא בעקרון הולכת חום ובתכונת העברת החום המהירה של מדיום קירור. הוא מעביר חום באמצעות אידוי ועיבוי של נוזל בצינור הוואקום הסגור במלואו. יש לו מוליכות תרמית גבוהה במיוחד וביצועים איזוטרמיים טובים. ניתן לשנות את אזור העברת החום משני הצדדים של הצד הקר והחם באופן שרירותי, העברת חום למרחקים ארוכים, בקרת טמפרטורה וסדרה של יתרונות, ולמחליף החום המורכב מצינורות חום יש את היתרונות של חום גבוה יעילות העברה, מבנה קומפקטי, אובדן התנגדות נוזל נמוך וכו' יתרון. המוליכות התרמית שלו עולה בהרבה על זו של כל מתכת מוכרת.
3. קירור מוליכים למחצה
קירור מוליכים למחצה הוא להשתמש בגיליון קירור מוליכים למחצה מיוחד כדי ליצור הפרש טמפרטורה כאשר הוא מופעל להתקרר. כל עוד ניתן לפזר ביעילות את החום בצד הטמפרטורה הגבוהה, צד הטמפרטורה הנמוכה מקורר ברציפות. על כל חלקיק מוליכים למחצה נוצר הפרש טמפרטורה, ויריעת קירור מורכבת מעשרות חלקיקים כאלה בסדרה, ובכך נוצרת הפרש טמפרטורה בין שני המשטחים של יריעת הקירור. באמצעות תופעת הבדלי טמפרטורה זו, עם קירור אוויר/קירור מים לקירור קצה הטמפרטורה הגבוהה, ניתן להשיג אפקט פיזור חום מצוין. לקירור מוליכים למחצה יש את היתרונות של טמפרטורת קירור נמוכה ואמינות גבוהה. טמפרטורת המשטח הקר יכולה להגיע מתחת למינוס 10 מעלות, אך העלות גבוהה מדי, והיא עלולה לגרום לקצר חשמלי עקב טמפרטורה נמוכה מדי, והטכנולוגיה הנוכחית של קירור מוליכים למחצה אינה בשלה ואינה מספקת. מַעֲשִׂי.
4. קירור כימי
The so-called chemical refrigeration is to use some ultra-low temperature chemicals, and use them to absorb a lot of heat when they melt to reduce the temperature. The use of dry ice and liquid nitrogen is more common in this regard. For example, the use of dry ice can reduce the temperature to below -20 degree , and some more 'perverted' players use liquid nitrogen to reduce the CPU temperature to below -100 degree (theoretically), of course, due to the high price and too short duration, this The method is more common in the laboratory or extreme overclocking enthusiasts.
Choice of heat dissipation material. Generally speaking, ordinary air-cooled radiators naturally choose metal as the material of the radiator. For the selected material, it is hoped that it has both high specific heat and high thermal conductivity. Silver and copper are the best thermally conductive materials, followed by gold and aluminum. But gold and silver are too expensive, so at present, heat sinks are mainly made of aluminum and copper. In comparison, both copper and aluminum alloys have their own advantages and disadvantages: copper has good thermal conductivity, but it is expensive, difficult to process, heavy, and the heat capacity of copper radiators is small, and it is easy to oxidize. . On the other hand, pure aluminum is too soft to be used directly. Only aluminum alloys are used to provide sufficient hardness. The advantages of aluminum alloys are low price and light weight, but the thermal conductivity is much worse than that of copper. Therefore, in the development history of radiators, the following materials have also appeared:
1. גוף קירור טהור מאלומיניום
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 עבור רדיאטורים מאלומיניום טהור היא טכנולוגיית שחול אלומיניום, והאינדיקטורים העיקריים להערכת רדיאטור אלומיניום טהור הם עובי בסיס הרדיאטור והפין{{0 }}יחס סנפיר. Pin מתייחס לגובה הסנפירים של גוף הקירור, ו-Fin מתייחס למרחק בין שני סנפירים סמוכים. יחס ה--Fin הוא גובה הסיכה (לא כולל עובי הבסיס) חלקי הסנפיר. ככל שיחס ה-Pin-Fin גדול יותר, כך שטח פיזור החום האפקטיבי של הרדיאטור גדול יותר, וטכנולוגיית האקסטרוזיה האלומיניום מתקדמת יותר.
2. גוף קירור מנחושת טהורה
The thermal conductivity of copper is 1.69 times that of aluminum, so other things being equal, a pure copper heat sink can take heat away from the heat source faster. However, the texture of copper is a problem. Many advertised 'pure copper radiators' are not really 100 percent copper. In the list of copper, copper with a copper content of more than 99 percent is called acid-free copper, and the next grade of copper is Dan copper with a copper content of less than 85 percent . Most of the pure copper heat sinks on the market currently have a copper content between the two. The copper content of some inferior pure copper radiators is not even 85 percent . Although the cost is very low, its thermal conductivity is greatly reduced, which affects the heat dissipation. In addition, copper also has obvious shortcomings, such as high cost, difficult processing, and too much mass of the heat sink, which hinder the application of all-copper heat sinks. The hardness of red copper is not as good as that of aluminum alloy AL6063, and the performance of some mechanical processing (such as grooving) is not as good as that of aluminum; the melting point of copper is much higher than that of aluminum, which is not conducive to extrusion and other problems.
3. טכנולוגיית הדבקת אלומיניום-נחושת
לאחר בחינת החסרונות המתאימים של נחושת ואלומיניום, כמה רדיאטורים-מתקדמים בשוק משתמשים לעתים קרובות בתהליכי ייצור של שילוב אלומיניום-נחושת. גופי קירור אלו משתמשים בדרך כלל בבסיסי מתכת נחושת, בעוד שכנפי גוף קירור עשויים מסגסוגת אלומיניום. כמובן, בנוסף לבסיס 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 בעזרת אמצעי תהליך מורכב, ולספק מקום גדול לאחסון חום ולשחרר אותו במהירות. נמצא איזון בכל ההיבטים.
על מנת לשפר את יעילות האור וחיי השירות של נורות LED, פתרון בעיית פיזור החום של מוצרי LED הוא אחד הנושאים החשובים ביותר בשלב זה. לכן, השימוש בליטוגרפיה של אור צהוב לייצור מצעים -דקים של חום קרמי-לפיזור יהפוך לאחד הזרזים החשובים לקידום השיפור המתמיד של נוריות LED להספק גבוה.
