Het warmteafvoereffect van de dampkamer in de LED
Het grootste probleem van krachtige LED's is "warmte"
Volgens het testrapport van Cree XLamp XR-E kan een lagere LED-temperatuur de levensduur en lichtstroom vergroten.
De gegevens van 40mil (1 mm²) LED-chip
1W-chip: warmtestroom dichtbij 100W/CM²
3W-chip: warmtestroom dichtbij 300W/CM²
Uit het bovenstaande testrapport en de bovenstaande gegevens kunnen we afleiden dat het probleem van led-warmte vooral te maken heeft met oververhitting met een hoge warmtedichtheid (hotspot), en niet zozeer met de totale warmtestroom.
Oververhitting richt zich op de hotspot, dit heeft invloed op de levensduur en lichtstroom van de LED.
Hoe het probleem van de hittefocus op de hotspot oplossen? We ontdekten dat hoogefficiënte warmteverspreiders de warmte snel kunnen verspreiden, waardoor wordt voorkomen dat de warmte zich op de hotspots concentreert. En de dampkamer is een soort warmtediffusor die de warmte extreem snel kan afvoeren. Het werkingsprincipe is vergelijkbaar met de heatpipe.
Het werkingsprincipe van de dampkamer
Dedamp kameris een vacuümkamer met een binnenkolomvormige structuur, meestal gemaakt van koper.
Wanneer de warmte wordt overgedragen van de warmtebron naar de verdampingszone, begint de koelvloeistof in de kamer te verdampen nadat deze is verwarmd in een omgeving met laag vacuüm. Op dit moment absorbeert het warmte-energie en zet het snel uit, en de koeling in het gas vult snel de hele kamer. Wanneer het gaswerk in contact komt met een relatief koud gebied, zal het condenseren. De tijdens de verdamping verzamelde warmte komt vrij door het fenomeen condensatie, en de gecondenseerde koelvloeistof zal via het capillaire kanaal van de microstructuur terugkeren naar de verdampingswarmtebron, en deze bewerking zal in de kamer worden herhaald.
Volgens het werkingsprincipe van de dampkamer weten we dat:
1. De dampkamer is een tweedimensionaal warmtegeleidingsproduct, dat theoretisch een grote hoeveelheid warmte in een tweedimensionale vlakke plaat kan geleiden.
2. De dampkamer kan worden gebruikt voor verlichtingsmodules.
A: Eenvoudige geometrische structuur: de geometrische vormen zijn over het algemeen vierkant en rond
B: Het oppervlak vervormt niet gemakkelijk; de dampkamer heeft een tolerantie van maximaal 0,2 mm.
C: Wanneer het koellichaam voldoende is, zal er minder temperatuurverschil zijn. Wanneer het koellichaam de warmte afvoert, zal de temperatuurverandering zeer klein zijn.
D: De dampkamer kan het probleem van de warmteoverdracht alleen oplossen, omdat de warmteoverdrachtssnelheid erg snel is, maar er moet nog steeds een aluminium koellichaam worden toegevoegd om de warmteafvoer te bereiken.
Het contrastexperiment
Experiment 1-Plaats de LED op een aluminium koellichaam, laat hem tien minuten branden en blaas hem vervolgens vijf minuten lang met een gelijkstroomventilator.
(Aluminium koellichaam)
Experiment 2-Plaats de LED op een dampkamer en een aluminium koellichaam, laat hem 10 minuten aansteken en blaas hem vervolgens gedurende 5 minuten met een gelijkstroomventilator.
(Dampkamer op het aluminium koellichaam)
12W-LED
Resultaten infraroodexperiment 1 (gebruik alleen aluminium koellichaam)
1-1 : 58 graden ,1-2 : 29 graden ,1-3 : 28,2 graden
Resultaten infraroodexperiment 2 (dampkamer + aluminium koellichaam)
2-1 : 55,2 graad ,2-2 : 31,2 graad ,2-3 : 29,2 graad
Samenvatting van het experiment:
De oppervlaktetemperatuur van experiment 2 is 3 graden lager dan experiment 1.
De dampkamer verbetert het warmteoverdrachtseffect van de LED.
10W thermische weerstand
Resultaten infraroodexperiment 1 (gebruik alleen aluminium koellichaam)
1-1 : 80,4 graden 1-2 : 57,6 graden 1-3 : 55,5 graden
Resultaten infraroodexperiment 2 (dampkamer + aluminium koellichaam)
2-1 : 67,1 graad 2-2 : 57,6 graad 2-3 : 56,2 graad
Samenvatting van het experiment:
De oppervlaktetemperatuur van de chip in experiment 2 was lager dan die in experiment 1 13.3 graad . De dampkamer verbeterde de warmtegeleiding van de chip en verminderde de thermische weerstand.
10W onmiddellijke thermische weerstand
Resultaten infraroodexperiment 1 (gebruik alleen aluminium koellichaam)
{{0}}: 29,5 graad 1-2 :30,0 graad 1-3 : 30,1 graad
Resultaten infraroodexperiment 2 (dampkamer + aluminium koellichaam)
2-1 : 31,5 graad 2-2 :32,2 graad 2-3 : 32,2 graad
Samenvatting van het experiment:
Experiment 2 met een dampkamer is aanzienlijk beter dan experiment 1 wat betreft de chiptemperatuur, en handhaaft een temperatuurverandering van 13-15oC voor een werking van 1-10 minuten. Dit betekent dat het gebruik van een dampkamer de thermische weerstand tussen de chip en het koellichaam kan verminderen en de temperatuur van de junctietemperatuur kan verlagen onder dezelfde inschakelconditie.
Experimentele conclusie: de dampkamer verbetert de thermische geleiding van de chip en vermindert de thermische weerstand
Hoe pas ik een dampkamer toe op krachtige LED's?
Oplossing A: Meerdere LED-chips worden direct afgedicht en op de dampkamer gemonteerd
Vergelijkingsexperiment van krachtige LED's (50W multi-chip direct gesoldeerd op de dampkamer) en (50W multi-chip direct gesoldeerd op de koperen plaat)
(50W multi-chip direct gesoldeerd aan de dampkamer)
(50W multi-chip direct gesoldeerd op de koperplaat)
Experimentele gegevens
(kanaal 0~3: chiptemperatuur kanaal 4~5: temperatuur koellichaam)
De chiptemperatuur van de dampkamer is 30 graden lager dan die van de koperen plaat
Dampkamer kan de temperatuur van de LED lager maken. Wanneer hetzelfde koellichaam wordt gebruikt om de warmte af te voeren, is er een temperatuurverschil van ongeveer 30 graden.
De dampkamer kan ervoor zorgen dat de temperatuur van elke chip op het bord hetzelfde is. Als de koperen plaat wordt gebruikt voor warmteafvoer, zal de temperatuur van de middelste chip veel hoger zijn dan die van de omringende chip, wat de levensduur van de chip zal beïnvloeden.
Voordelen van het direct solderen van LED-chips op de dampkamer:
1. Verlaag de junctietemperatuur van de chip en verleng de levensduur van de chip
2. Kan de chip meer focus geven, wat beter is voor het algehele ontwerp van de lamp
3. Maak krachtige multi-chipverpakkingen mogelijk
Oplossing B: Print de printplaat op de dampkamer en installeer de LED op de dampkamer met behulp van SMT (Surface Mount Technology).
Prototype van de Cree XRE-chipserie toegepast op een dampkamer
Met behulp van SMT worden de testgegevens van de warmteafvoer tussen de dampkamer en de aluminiumplaat weergegeven
Dampkamer heeft een meer uniforme warmteafvoer en snellere geleiding.
Vorm twee tests, we weten dat:
De dampkamer is bestand tegen 170 graden
Dampkamer heeft geen vormbeperking
De warmteafvoer van de dampkamer vindt plaats via capillaire gaten
Dikte van de dampkamer minimaal 3MM
De MBTF van de dampkamer overschrijdt 86.400 uur.
De dampkamer is bestand tegen meer dan 200 thermische schokken van -40 graden tot 110 graden
Populaire tags: Basiskennis- en prestatietest van de dampkamer, China, leveranciers, fabrikanten, fabriek, aangepast, gratis monster, gemaakt in China
