【精華】當前最新的解決LED散熱的主要設計
發布時間:2014-02-13 責任編輯:sherryyu
目前LED主要新型散熱技術有以下6種。
1、SynJet替代風扇
應用到LED照明散熱上麵,SynJet的大致原理是一個類似振動膜的元件以一定頻率振動壓縮腔內的空氣,空氣受壓縮後從細小的噴嘴高速噴出,形成空氣彈噴向散熱片,同時空氣彈帶動散熱片周圍的空氣流動帶走熱量。據介紹,該技術原先用於芯片的散熱,LED照明興起之後,被用於替代碩大的風扇。
相對於風扇來說,SynJet散熱模組有以下幾個特點:
功耗比風扇低、體積小、質量輕、低噪音、壽命長的優點。

2、均熱板技術
熱能有個規律,它會往熱阻值低的地方傳遞。如果熱量無法通過散熱介質傳導出去,它就會傳遞到PCB上,長時間運行會導致PCB過熱變形、損(sun)壞(huai)。因(yin)此(ci),滿(man)載(zai)做(zuo)功(gong)時(shi)單(dan)位(wei)麵(mian)積(ji)內(nei)的(de)巨(ju)大(da)熱(re)能(neng)是(shi)一(yi)個(ge)顯(xian)卡(ka)最(zui)難(nan)克(ke)服(fu)的(de)散(san)熱(re)問(wen)題(ti)。下(xia)麵(mian)是(shi)目(mu)前(qian)幾(ji)種(zhong)傳(chuan)統(tong)散(san)熱(re)方(fang)式(shi)在(zai)熱(re)傳(chuan)密(mi)度(du)上(shang)的(de)橫(heng)向(xiang)比(bi)較(jiao)。
一個50cm2,6mm厚的真空均溫板HeatFlux熱傳密度可達115W/cm2,是銅熱管的10倍以上,VaporChamber真空腔均熱板比純銅基板具有更好的熱擴散性能,特別適合於大功率的CPU、GPU的使用。
總結起來,真空均熱板優勢有:
一.均熱板的阻抗為業界中最低之一,將300W應用於25mmx25mm時的測量值為0.05C/W
二.尺寸外型非常靈活,均熱板麵積可達200mmx200mm
三.克服了方向性限製,全麵提升了電子組件/係統的效能
3、自激式振蕩流熱管/環路熱管

它們作為傳統熱管技術的延伸,也是依靠液體相變實現換熱的,傳熱能力較燒結熱管提高20-30%,具有傳熱效率高、結構簡單、成本低、適應性好、熱輸運距離遠等特點,是解決大功率LED燈散熱問題最為有效的解決方案。
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4、離子風散熱技術
Tessera把這套係統命名為EHD(Electro Hydro Dynamic電子液動力)散熱,其概念實際上相當簡單,基於正負電子中和的原理,由一對電極的一端產生正電離子,飛向另一端的負電離子,便能帶動空氣形 成穩定氣流,即“離子風”帶走熱量,在完全沒有活動部件的情況下實現了靜音散熱。
離子風的散熱技術,與現在的散熱技術相比,這種新的散 熱技術可以提升250%的de散san熱re效xiao率lv。采cai用yong這zhe種zhong技ji術shu的de離li子zi風feng引yin擎qing兩liang端duan各ge有you一yi個ge高gao電dian壓ya電dian極ji,電dian極ji之zhi間jian的de電dian壓ya差cha高gao達da數shu千qian伏fu,在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia,空kong氣qi中zhong的de氣qi體ti分fen子zi實shi現xian 離(li)子(zi)化(hua)就(jiu)產(chan)生(sheng)了(le)離(li)子(zi)風(feng),這(zhe)種(zhong)離(li)子(zi)風(feng)可(ke)以(yi)高(gao)效(xiao)的(de)帶(dai)走(zou)芯(xin)片(pian)所(suo)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)量(liang)。這(zhe)種(zhong)離(li)子(zi)風(feng)引(yin)擎(qing)可(ke)以(yi)安(an)裝(zhuang)在(zai)需(xu)要(yao)散(san)熱(re)的(de)芯(xin)片(pian)上(shang),這(zhe)樣(yang)無(wu)需(xu)風(feng)扇(shan)就(jiu)可(ke)以(yi)起(qi)到(dao)強(qiang)大(da)的(de)散(san)熱(re)作(zuo)用(yong), 並且其散熱效率遠高於目前的散熱產品。
5、PDC熱處理材料
PDC(polycrystalline diamond composite)即聚晶金剛石複合片,是聚晶金剛石(polycrystallin diamond,PCD)和硬質合金底層形成的一種複合材料.它既有PCD的高硬度又有一定的韌性和抗衝擊性能,是一種重要的超硬刀具材料。
PDC的產品屬被動式非金屬散熱材料Passive Dimensional Dissipationmaterial(簡稱PDD),並將導熱及散熱的功能結合,成為最佳熱處理解決方案。
有Coating PDC材料的散熱片,其散熱效果與Coating ITRI(奈米碳球)的散熱性能相當。
6、納米碳球應用於輻射散熱技術
受(shou)限(xian)於(yu)節(jie)能(neng)與(yu)產(chan)品(pin)輕(qing)薄(bo)短(duan)小(xiao)之(zhi)需(xu)求(qiu),非(fei)主(zhu)動(dong)散(san)熱(re)日(ri)益(yi)受(shou)重(zhong)視(shi),應(ying)用(yong)輻(fu)射(she)紅(hong)外(wai)線(xian)的(de)塗(tu)料(liao)散(san)熱(re)方(fang)式(shi)是(shi)目(mu)前(qian)相(xiang)當(dang)熱(re)門(men)的(de)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu),特(te)別(bie)是(shi)應(ying)用(yong)於(yu)高(gao)功(gong)率(lv)LED與 太(tai)陽(yang)電(dian)池(chi)等(deng)產(chan)品(pin),其(qi)散(san)熱(re)好(hao)壞(huai)會(hui)直(zhi)接(jie)反(fan)應(ying)在(zai)產(chan)品(pin)效(xiao)能(neng)上(shang),並(bing)且(qie)為(wei)了(le)節(jie)能(neng)減(jian)碳(tan)的(de)訴(su)求(qiu),這(zhe)類(lei)產(chan)品(pin)通(tong)常(chang)不(bu)會(hui)加(jia)裝(zhuang)風(feng)扇(shan)散(san)熱(re)。一(yi)般(ban)導(dao)熱(re)材(cai)必(bi)須(xu)有(you)高(gao)的(de)Loading,藉由 填充粒子間的界麵接觸傳導熱,因此界麵阻抗成為主要的熱能傳遞障礙。
碳簇材料(黑體)輻射冷卻效果佳。在相同溫度(90°C)下,以紅外線攝相儀觀測,有 塗裝的很火紅(輻射發射率達98%),並且明顯降溫速度較快,顯示塗層具輻射冷卻效果。將此應用於單顆5WLED台燈製品,LED溫度可由75.1°C降 至50.8°C,亮度增加30%且壽命可大幅提升。
輻射散熱的效果常隨散熱鰭片之設計而略有不同,一般來說,塗裝納米碳球之鰭片可較相同形狀未塗 裝樣品降溫達6°C以上。因應節能與非主動散熱需求,產品可藉簡易的塗布技術應用於鋁鰭片散熱、LED照明、車燈、工業計算機、太陽能電池散熱、隨身裝置、遊戲機等應用產品。相關產品市場產值大,目前成果已商品化應用於LED台燈產品。
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