大功率LED 散热问题的探讨
就越大。对散热器散热效果具有重要影响的因素就是,不同的肋间距和肋片高度决定的对流面积。散热器的换热系数、内气流组织、应用特点等都受到肋片布局的直接影响。采用波纹状肋面所制造的紊流,可以进一步提高换热系数。
相关专家针对平板翅片方散热器当中存在的不足,提出了一种设有钉柱的复合型散热器。在相同的风速下,翅柱式散热器与板翅式散热器相比较,其表面Nusselt 数要高出30% 到45%.在相同的泵送功率下,翅柱式散热器与板翅式散热器相比,收益因子也要高出大约20%.由此可见,翅柱式散热器在工作情况大致相同的条件下,具有更好的散热性能、更可靠的性高、以及更低的使用成本,其使用价值在冷却电子设备当中相对较高。
3.3.2 使用导热性能相对较好的材料制作散热器
铜和铝成为了目前常用的散热器材料,相对来说,铝的密度小,导热性能较好,成本低且加工方便。铜的导热率比铝要大,由纯铜打造的散热器很多都具有超强散热能力,但是铜材料易氧化,加工和材料本身成本都较高。综合铜和铝各自的特点,使用铝来做散热片,铜做底部,具有良好经济性和较高的散热性能的复合型散热器就此出现。
3.3.3 强迫冷风
为了改善气流组织、改善散热效果、加快散热片周围空气的流动、提高对流换热系数,要选择合适的鼓风机或风扇。
相对来说水冷(液冷)的散热效率是比较高的,而且和风冷散热相比,没有高噪音缺点,热传导率也能达到传统风冷的20 倍以上,在解决噪音和降温当中,效果明显。循环管、散热片、微型水泵、循环管,水冷散热装置可大致分为以上四个部分。水冷散热的工作原理(图三所示)比较简单,散热装置通过泵来产生动力,从而将液体在密闭系统中循环推动,通过液体的不断循环来将吸热和芯片所产生的热量,传递到表面积更大的散热装置当中,是一个密闭的液体循环散热装置。液体冷却之后会从新回流到吸热设备当中,如此循环往复的工作。
4 结论
对于单芯片的LED 来说,散热片的数量越多,其散热面积就越大,芯片的热阻和结温也就越低。减小粘接材料的厚度,增大粘接材料的导热率,可降低芯片的热阻和结温,有利于散发芯片的热量。增加肋片的数量,增大肋片的直径,对降低芯片的热阻和结温极为有利。随着散热面积的增大,当散热面积较小时,芯片的热阻和结温会急剧下降,散热面积在增大到0.012 平方米时,随着面积的增大芯片的热阻和结温会随之降低,散热面积继续增大到0.024 平方米时,如果散热面积再继续增大,那么芯片的热阻和结温也不会随之降低。随着环境温度的升高芯片结温会随之直线上升,同一个散热器的热阻不会受到环境温度的影响。随着加载功率的增大,芯片结温会直线性增大,对于热阻加载功率只有很小的影响。
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