Modi di raffreddamento termico LED UV comuni
UV-LED è una nuova sorgente di luce UV a stato solido dopo le tradizionali sorgenti di luce UV a gas come la lampada al mercurio e la lampada allo xeno. Presenta i vantaggi di prestazioni stabili, singola onda luminosa regolabile, alta efficienza luminosa, basso consumo energetico, protezione ambientale verde e così via. Attualmente è diventato il miglior prodotto sostitutivo nella maggior parte dei campi di applicazione UV. Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo dell'UV-LED e il continuo miglioramento della potenza del suo sistema, la dissipazione del calore è diventata un fattore importante che ne ostacola lo sviluppo. L'aumento della temperatura di giunzione del chip porta al declino delle prestazioni dei LED UV. Per mantenere le buone caratteristiche del sistema UV-LED in condizioni di alta potenza, dobbiamo rafforzare il raffreddamento termico del chip.
Dissipatore di raffreddamento ad aria UV-LED:
Il dissipatore di calore con raffreddamento ad aria UV-LED può essere suddiviso in tipo di estrusione e tipo di tubo di calore in base alla categoria. A causa dell'elevata densità di potenza dei chip UV-LED array, la convezione naturale può fornire una piccola capacità di dissipazione del calore e un elevato consumo di calore, pertanto viene solitamente utilizzata la convezione forzata al posto della convezione naturale.
Il dissipatore di calore per il raffreddamento ad aria di estrusione viene solitamente utilizzato per il raffreddamento a LED UV a bassa potenza e ha un'elevata affidabilità e costi inferiori grazie alla struttura semplice.
Il tubo di calore è un dispositivo di conduzione del calore ad alta efficienza, che utilizza principalmente il trasferimento di calore a cambiamento di fase. Il tubo di calore stesso non ha effetto di raffreddamento, ma è un buon conduttore di calore. Le alette sono generalmente distribuite all'esterno del tubo di calore a forma di U, che soddisfa i requisiti di miniaturizzazione e praticità del sistema di polimerizzazione UV e garantisce l'uniformità della temperatura superficiale di dissipazione del calore.
Soluzioni di raffreddamento a liquido UV-LED
Il dissipatore di calore a raffreddamento a liquido guida il flusso del liquido attraverso la pompa dell'acqua per eliminare il calore. Il radiatore di raffreddamento a liquido di solito utilizza l'acqua come refrigerante. Poiché la conduttività termica dell'acqua alla stessa temperatura è circa 20 volte quella dell'aria, la sua capacità di trasferimento del calore è maggiore di quella dell'aria e la capacità termica specifica dell'acqua è molto maggiore di quella dell'aria, quindi può assorbire efficacemente il calore generato dai chip UV-LED. Il radiatore di raffreddamento a liquido del dispositivo UV-LED compatto può essere integrato nell'applicazione con uno spazio limitato attorno all'area di polimerizzazione ed è ampiamente utilizzato in molte occasioni.
Nuovi modi di raffreddamento:
Oltre al tradizionale dissipatore di calore ad aria e a raffreddamento a liquido, per riscaldare efficacemente il sistema UV-LED, sono emersi alcuni nuovi dissipatori di calore, come la refrigerazione termoelettrica, il raffreddamento a metallo liquido e così via.
Nel processo di refrigerazione termoelettrica e dissipazione del calore, il foglio di refrigerazione a semiconduttore (TEC) può essere utilizzato solo come vettore di dissipazione del calore. Tec ha una struttura compatta e il flusso di calore che può dissipare il calore è generalmente basso e viene solitamente utilizzato per la dissipazione del calore di sistemi UV a bassa potenza, quindi il calore viene scaricato attraverso altri metodi di raffreddamento.
Il problema della dissipazione del calore è diventato un collo di bottiglia tecnico che limita il miglioramento della potenza del sistema UV-LED. Il problema della dissipazione del calore dei LED UV ad alta potenza deve essere risolto combinando trasferimento di calore, scienza dei materiali e tecnologia di produzione. Il trasferimento di calore fornisce mezzi di dissipazione del calore, la scienza dei materiali migliora la conducibilità termica dei materiali e la tecnologia di produzione migliora il processo di produzione.
I dissipatori di calore ad aria ea liquido sono le tecnologie attualmente più utilizzate. Inoltre, sono emersi anche nuovi metodi di raffreddamento come la refrigerazione termoelettrica e il metallo liquido. Tuttavia, nel campo della tecnologia termica migliorata, ci sono ancora molti posti che vale la pena esplorare e la ricerca di nuovi metodi di raffreddamento necessita di ulteriore sviluppo. Nella progettazione strutturale del dissipatore di calore di raffreddamento, la direzione della ricerca negli ultimi anni è quella di migliorare la struttura esistente attraverso metodi di ottimizzazione, selezione dei materiali e tecnologia.
