LED 열 방열판 설계

LED 재료 및 패키징 기술의 지속적인 발전으로 LED 제품의 밝기가 지속적으로 향상되고 LED 응용 분야가 점점 더 광범위해지고 있습니다. 원래 단일 칩 LED의 출력은 높지 않고 발열량도 제한적이며 발열 문제도 크지 않아 패키징 방법이 비교적 간단합니다. 그러나 최근에는 LED 소재 기술이 지속적으로 발전하면서 LED 패키징 기술에도 변화가 생겼습니다. 단일 LED의 입력 전력은 최대 1W 이상이며 기술 개발로 인해 최대 3W~5W 더 높아집니다.

고휘도, 고출력 LED 시스템에서 파생되는 열 문제는 제품 기능에 영향을 미치는 핵심이기 때문에, LED 부품의 열을 주변 환경으로 빠르게 방출하기 위해서는 먼저 패키징 수준의 열 관리부터 시작해야 합니다. . 현재 업계의 솔루션은 LED 칩을 납땜이나 열전도성 물질이 포함된 흡수판에 연결하여 방열판을 통해 패키징 모듈의 열 임피던스를 낮추는 것인데, 이는 시중에서 가장 일반적인 LED 패키징 모듈이기도 합니다.

LED의 방열 구성 요소는 CPU의 방열 구성 요소와 유사합니다. 주로 방열판, 히트 파이프, 팬 및 열 인터페이스 재료로 구성된 공냉식 모듈입니다. 물론 액체 냉각도 열 ​​대책 중 하나입니다. 현재 가장 인기 있는 대형 LED TV 백라이트 모듈의 경우 40인치와 46인치 LED 백라이트의 입력 전력이 각각 470W와 550W이다. 그 중 80%가 열로 변하는데 필요한 방열량은 약 360W와 440W이다.

공기 냉각:

공기 냉각은 열을 발산하는 가장 일반적인 방법이며 가격도 저렴합니다. 본질적으로 공기 냉각은 팬을 사용하여 방열판에 흡수된 열을 제거하는 것입니다. 실용신안은 가격이 상대적으로 저렴하고 설치가 편리한 장점이 있습니다. 그러나 환경에 대한 의존도가 높습니다. 예를 들어, 온도가 상승하고 오버클러킹되면 방열 성능이 크게 영향을 받습니다.

액체 냉각:

액체 냉각은 펌프에 의해 구동되는 액체의 강제 순환을 통해 LED의 열을 빼앗아갑니다. 공랭식에 비해 조용하고 안정적인 냉각, 환경에 대한 의존도가 낮은 등의 장점이 있습니다. 액체 냉각의 가격은 상대적으로 높으며 설치가 상대적으로 번거롭습니다. 비용과 사용 편의성을 고려하여 일반적으로 액체 냉각 열 방출을 위한 열 전도 액체로 물이 사용되므로 액체 냉각 방열판을 종종 수냉식 방열판이라고 합니다.

반도체 냉동 냉각:

반도체 냉각은 특수 반도체 냉각 칩을 사용해 전원을 켤 때 온도차를 발생시킵니다. 고온단의 열이 효과적으로 방출될 수 있는 한 저온단은 지속적으로 냉각됩니다. 각 반도체 입자에는 온도차가 있습니다. 냉장 시트는 이러한 입자 수십 개가 직렬로 구성되어 있어 냉장 시트의 양면에 온도차가 발생합니다. 이러한 온도차 현상을 이용하여 공냉식/수냉식을 결합하여 고온단을 냉각시켜 탁월한 방열 효과를 얻을 수 있습니다.

반도체 냉동은 냉동 온도가 낮고 신뢰성이 높다는 장점이 있습니다. 차가운 표면 온도는 영하 10도 이하에 도달할 수 있지만 비용이 너무 높으며 온도가 너무 낮아 단락이 발생할 수 있습니다. 더욱이 반도체 냉동칩 공정은 아직 성숙되지 않았고 널리 사용되지도 않는다.