Höyrykammion lämmönpoistovaikutus LEDissä
Suuritehoisten LEDien pääongelma on "lämpö"
Cree XLamp XR-E:n testausraportin mukaan alhaisempi LED-lämpötila voi pidentää sen käyttöikää ja valovirtaa.
40mil (1 mm²) LED-sirun tiedot
1W siru: lämpövirta lähes 100W/CM²
3W siru: lämpövirta lähes 300W/CM²
Yllä olevasta testiraportista ja tiedoista voimme tietää, että led-lämmön ongelma on pääasiassa korkea lämpötiheys (hot spot) ylikuumeneminen kokonaislämpövuon sijaan.
Ylikuumeneminen keskittyy kuumaan kohtaan, se vaikuttaa LEDin käyttöikään ja valovirtaan.
Kuinka ratkaista kuuman pisteen lämmön keskittymisen ongelma? Huomasimme, että tehokkaat lämmönlevittimet voivat hajauttaa lämpöä nopeasti, jolloin vältetään lämmön keskittyminen kuumiin kohtiin. Ja höyrykammio on eräänlainen lämmönhajotin, joka voi viedä lämmön erittäin nopeasti pois. Sen toimintaperiaate on samanlainen kuin lämpöputken.
Höyrykammion toimintaperiaate
Thehöyrykammioon tyhjiökammio, jonka sisällä on pylväsrakenne ja joka on yleensä valmistettu kuparista.
Kun lämpö siirtyy lämmönlähteestä haihdutusvyöhykkeelle, kammiossa oleva jäähdytysneste alkaa höyrystyä lämmitettyään matalassa tyhjiössä. Tällä hetkellä se imee lämpöenergiaa ja laajenee nopeasti, ja kaasun jäähdytys täyttää nopeasti koko kammion. Kun kaasu koskettaa suhteellisen kylmää aluetta, se tiivistyy. Haihdutuksen aikana kertynyt lämpö vapautuu kondensaatioilmiön vaikutuksesta, ja kondensoitunut jäähdytysneste palaa haihdutuslämmönlähteeseen mikrorakenteen kapillaarikanavan kautta, ja tämä toimenpide toistetaan kammiossa.
Höyrykammion toimintaperiaatteen mukaan tiedämme, että:
1. Höyrykammio on kaksiulotteinen lämmönjohtavuustuote, joka voi teoriassa johtaa suuren määrän lämpöä kaksiulotteisessa litteässä levyssä.
2. Höyrykammiota voidaan käyttää valaistusmoduuleille.
V: Yksinkertainen geometrinen rakenne – geometriset muodot ovat yleensä neliömäisiä ja pyöreitä
B: Pinta ei helposti muotoile - höyrykammion toleranssi on jopa 0,2 mm.
C: Kun jäähdytyselementti on riittävä, lämpötilaero on pienempi - kun jäähdytyselementti haihduttaa lämpöä, lämpötilan muutos on hyvin pieni.
D: Höyrykammio voi ratkaista vain lämmönsiirron ongelman, koska sen lämmönsiirtonopeus on erittäin nopea, mutta siihen on silti lisättävä alumiininen jäähdytyselementti lämmönpoiston saavuttamiseksi.
Kontrastikoe
Koe 1-Aseta LED alumiiniseen jäähdytyselementtiin, sytytä 10 minuuttia ja puhalla sitä sitten tasavirtatuulettimella 5 minuutin ajan.
(Alumiininen jäähdytyselementti)
Koe 2-Aseta LED höyrykammioon ja alumiiniseen jäähdytyselementtiin, valaise 10 minuuttia ja puhalla sitä sitten tasavirtatuulettimella 5 minuuttia.
(Höyrykammio alumiinijäähdytyselementissä)
12W LED
Infrapunakokeen 1 tulokset (käytä vain alumiininen jäähdytyselementti)
1-1 : 58 astetta ,1-2 : 29 astetta ,1-3 : 28,2 astetta
Infrapunakokeen 2 tulosta (höyrykammio + alumiininen jäähdytyselementti)
2-1 : 55,2 astetta ,2-2 : 31,2 astetta ,2-3 : 29,2 astetta
Kokeen yhteenveto:
Kokeen 2 pintalämpötila on 3 astetta alhaisempi kuin kokeen 1.
Höyrykammio parantaa LEDin lämmönsiirtovaikutusta.
10W lämpövastus
Infrapunakokeen 1 tulokset (käytä vain alumiininen jäähdytyselementti)
1-1 : 80,4 astetta 1-2 : 57,6 astetta 1-3 : 55,5 astetta
Infrapunakokeen 2 tulosta (höyrykammio + alumiininen jäähdytyselementti)
2-1 : 67,1 astetta 2-2 : 57,6 astetta 2-3 : 56,2 astetta
Kokeen yhteenveto:
Sirun pintalämpötila kokeessa 2 oli alhaisempi kuin kokeessa 1 13,3 astetta. Höyrykammio paransi sirun lämmönjohtavuutta ja pienensi lämmönvastusta.
10 W välitön lämpövastus
Infrapunakokeen 1 tulokset (käytä vain alumiininen jäähdytyselementti)
{0}}: 29,5 astetta 1-2 :30,0 astetta 1-3 : 30,1 astetta
Infrapunakokeen 2 tulosta (höyrykammio + alumiininen jäähdytyselementti)
2-1 : 31,5 astetta 2-2 :32,2 astetta 2-3 : 32,2 astetta
Kokeen yhteenveto:
Höyrykammiota käyttävä koe 2 on merkittävästi parempi kuin koe 1 lastun lämpötilan suhteen ja ylläpitää lämpötilan muutosta 13-15oC työskennelläkseen 1-10 minuutin kohdalla. Tämä tarkoittaa, että höyrykammion käyttö voi vähentää sirun ja jäähdytyselementin välistä lämpövastusta, voi alentaa risteyksen lämpötilaa samassa käynnistystilassa.
Kokeellinen johtopäätös: höyrykammio parantaa sirun lämmönjohtavuutta ja vähentää lämmönvastusta
Kuinka asentaa höyrykammio suuritehoiseen LEDiin?
Ratkaisu A: Useat LED-sirut suljetaan suoraan ja asennetaan höyrykammioon
Vertailukoe suuritehoisista LED-valoista (50 W monisiru juotettu suoraan höyrykammioon) ja (50 W monisiru suoraan juotettu kuparilevyyn)
(50 W monisiru suoraan juotettuna höyrykammioon)
(50 W monisiru suoraan juotettuna kuparilevyyn)
Kokeellinen data
(kanava 0~3: sirun lämpötila kanava 4~5: jäähdytyselementin lämpötila)
Höyrykammion lastulämpötila on 30 astetta alhaisempi kuin kuparilevyn
Höyrykammio voi laskea LEDin lämpötilaa. Kun samaa jäähdytyselementtiä käytetään lämmön haihduttamiseen, lämpötilaero on noin 30 astetta.
Höyrykammio voi varmistaa, että levyllä olevan sirun lämpötila on sama. Jos kuparilevyä käytetään lämmönpoistoon, keskisirun lämpötila on paljon korkeampi kuin ympäröivien, mikä vaikuttaa sirun käyttöikään.
Edut suoraan juottamalla LED-siruja höyrykammioon:
1. Alenna sirun liitoslämpötilaa ja pidennä sirun käyttöikää
2. Voi tehdä sirusta enemmän keskittyä, mikä on parempi lampun yleisen suunnittelun kannalta
3. Tee suuritehoinen monisiruinen pakkaus mahdollista
Ratkaisu B: Tulosta piirilevy höyrykammioon ja asenna LED-valo höyrykammioon SMT:llä (Surface Mount Technology).
Cree XRE -sirusarjan prototyyppi levitetty höyrykammioon
SMT:llä testataan höyrykammion ja alumiinilevyn välistä lämmönpoistoa
Höyrykammiossa on tasaisempi lämmönpoisto ja nopeampi johtuminen.
Muodosta kaksi testiä, tiedämme, että:
Höyrykammio kestää 170 astetta
Höyrykammiolla ei ole muotorajoituksia
Höyrykammion lämmönpoisto tapahtuu kapillaarireikien kautta
Höyrykammion paksuus vähintään 3 mm
Höyrykammion MBTF ylittää 86 400 tuntia.
Höyrykammio kestää yli 200 lämpöiskua -40 asteesta 110 asteeseen
Suositut Tagit: Höyrykammion perustiedot ja suorituskykytesti, Kiina, toimittajat, valmistajat, tehdas, räätälöity, ilmainen näyte, valmistettu Kiinassa
