LED散热的新技术

到微结构凝结器外壁的肋表面上或外壁上的冷却水通道群中（注：微结构凝结器壁面将外界环境和冷却水与微结构凝结器内部隔开，外界环境和冷却水与微结构凝结器中的凝结液不接触），通过与外界环境进行的空气（自然或强制）对流换热或与冷却水通道群中的冷却水进行单相强制对流换热，最终散失到外界环境中。而凝结液则通过凝结液回路，借助于重力和系统微细尺度槽群结构所产生的压力梯度作用，流回到微槽群复合相变取热器中。从而整个系统按照由微槽群复合相变取热器、蒸汽回路、远程微结构凝结器、凝结液回路再回到微槽群复合相变取热器的顺序形成一个具有工质单向性流动的、液－汽－液相变取热和放热模式的无功耗循环（被动式循环），达到使发热的大功率电力电子器件冷却的目的。图1 为冷却系统示意图。

　3、 与热管的区别

　　形式上与热管相似，但在换热机理、结构和性能等方面有本质不同：

　　1.采用强大的微细尺度复合相变强化换热机理；热管仅为普通的液膜蒸发；

　　2.无热管固有的沸腾、挟带、毛细管力等诸多传热极限；

　　3.无热管大功率散热时的高接触热阻与导热热阻以及装置笨重复杂问题；

　　4.无热管启动与工作稳定性方面的问题；

　　5.同等温度下的单位面积取热能力比热管高出约100倍，且系统简洁、轻巧和紧凑。

微槽群复合相变LED大功率光源冷却器的特点#e#

　　二、微槽群复合相变LED大功率光源冷却器的特点：

　　1、超导热能力：

　　微槽群复合相变冷却技术具有超导热能力，其导热能力是铝基板的10000倍，该技术能把LED芯片的热量及时送到面积无限大铝基板各个散热面上。

　　导热系数大于106 W/（m*℃）。铜是优良导体，也是优良导热体，铜的导热系数约为400 W/（m*℃）；MGCP导热能力与铜比，具有超导热性质。用一根长60cm、直径1.3cm的实心铜棒在100℃工作温度下输送200W的热能量，铜棒两端温度差高达70℃；用上述铜棒重量的一半做成MGCP取热器，也在100℃工作温度下输送200W的热能量，热输送距离也是60cm远，其温度只降了0.5℃，实验表明MGCP技术具有超导热能力。

　　2、冷却能力超强：

　　取热热流密度已达400W/ ，其能力比水冷高1000倍，比热管高约100倍。取热能力比强制水冷高100倍，比强制风冷高1000倍。

　　1个标准大气压下，水的沸点是100℃，1Kg水从99℃升温到100℃，需要的热能量为4200焦尔；1Kg的100℃水吸热变100℃的蒸气，温度没有变化，但是吸取的热量为2260000焦尔。水冷为显热交换，换热热量低，MGCP技术是潜热交换，换热能力超强。1Kg水升温1℃只需4200焦尔热量，1Kg的100℃水吸热变100℃的蒸气，温度没有变化，但是吸取的热量为2260000焦尔，两者吸取的热量相差500多倍，因此，两者换热能力有巨大差别。

　　3、无功耗冷却：

　　被动式散热，无需风扇或水泵，无冷却用能耗，无动力运行，节能。MGCP技术是巧妙利用大功率电力电子器件发热的能量使取热介质蒸发产生动能和势能，蒸气流动到冷凝器放热冷凝成液体，借助取热器微槽群的毛细力和液体重力回流到与大功率电力电子器件紧贴的取热器，从而实现无外加动力的闭式散热循环。

　　4、重量轻、体积小：

　　重量不到现有散热器的25％，体积可小到20％以下。

　　5、可靠性高：

　　装置简洁紧凑，工作稳定，无启动问题，可靠性远高于风扇、水冷和热管散热器。

　　6、成本低、环保：

　　产品成本小于风扇、水冷和热管的散热器；相变工质环境友好，量少无消耗。

　　7、余热利用：

　　大功率电力电子器件发的热量（废热）能变为50℃~60℃热水供日常生活用，取代电热水器，实现节能。

　　LED照明技术仍然在飞速的向前发展，随着技术的进步，微槽群复合相变技术已经成熟，在中国有很多LED照明企业都在陆续投入使用，相信在不久的将来，这项技术会走进更多再为散热问题苦恼的大功率LED照明厂商，真正解决散热问题。

　　本文作者：北京瑞德桑节能科技有限公司 徐新旗