LED有哪些散熱技術?大佬帶你看LED散熱技術!
一直以來,LED都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在,小編將為大家?guī)鞮ED的相關介紹,詳細內容請看下文。
一、什么是LED
LED最初用于儀器儀表的指示性照明,隨后擴展到交通信號燈。再到景觀照明、車用照明和手機鍵盤及背光源。后來發(fā)展出微型發(fā)光二極管(micro-LED)的新技術,其將原本發(fā)光二極管的尺寸大幅縮小,用可獨立發(fā)光的紅、藍、綠微型發(fā)光二極管成陣列排列形成顯示陣列用于顯示技術領域。微型發(fā)光二極管具有自發(fā)光顯示特性,比自發(fā)光顯示的有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting DiodeOLED)效率高、壽命較長、材料不易受到環(huán)境影響而相對穩(wěn)定。
2023年5月,新加坡—麻省理工學院研究與技術聯(lián)盟的科學家開發(fā)了世界上最小的LED(發(fā)光二極管)。
發(fā)光二極管的核心部分是由P型半導體和N型半導體組成的晶片,在P型半導體和N型半導體之間有一個過渡層,稱為PN結。在某些半導體材料的PN結中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合時會把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉換為光能。PN結加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。當它處于正向工作狀態(tài)時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強弱與電流有關。
二、LED散熱技術
一般說來,依照從散熱器帶走熱量的方式,可以將散熱器分為主動式散熱和被動式散熱。所謂的被動式散熱,是指通過散熱片將熱源LED光源熱量自然散發(fā)到空氣中,其散熱的效果與散熱片大小成正比,但因為是自然散發(fā)熱量,效果當然大打折扣,常常用在那些對空間沒有要求的設備中,或者用于為發(fā)熱量不大的部件散熱,如部分普及型主板在北橋上也采取被動式散熱,絕大多數(shù)采取主動式散熱式,主動式散熱就是通過風扇等散熱設備強迫性地將散熱片發(fā)出的熱量帶走,其特點是散熱效率高,而且設備體積小。
主動式散熱,從散熱方式上細分,可以分為風冷散熱、液冷散熱、熱管散熱、半導體制冷、化學制冷等等。
風冷風冷散熱是最常見的散熱方式,相比較而言,也是較廉價的方式。風冷散熱從實質上講就是使用風扇帶走散熱器所吸收的熱量。具有價格相對較低,安裝方便等優(yōu)點。但對環(huán)境依賴比較高,例如氣溫升高以及超頻時其散熱性能就會大受影響。
1、液冷
液冷散熱是通過液體在泵的帶動下強制循環(huán)帶走散熱器的熱量,與風冷相比,具有安靜、降溫穩(wěn)定、對環(huán)境依賴小等等優(yōu)點。液冷的價格相對較高,而且安裝也相對麻煩一些。同時安裝時盡量按照說明書指導的方法安裝才能獲得最佳的散熱效果。出于成本及易用性的考慮,液冷散熱通常采用水做為導熱液體,因此液冷散熱器也常常被稱為水冷散熱器。
2、熱管
熱管屬于一種傳熱元件,它充分利用了熱傳導原理與致冷介質的快速熱傳遞性質,通過在全封閉真空管內的液體的蒸發(fā)與凝結來傳遞熱量,具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點,并且由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小等優(yōu)點。其導熱能力已遠遠超過任何已知金屬的導熱能力。
3、半導體制冷
半導體制冷就是利用一種特制的半導體制冷片在通電時產生溫差來制冷,只要高溫端的熱量能有效的散發(fā)掉,則低溫端就不斷的被冷卻。在每個半導體顆粒上都產生溫差,一個制冷片由幾十個這樣的顆粒串聯(lián)而成,從而在制冷片的兩個表面形成一個溫差。利用這種溫差現(xiàn)象,配合風冷/水冷對高溫端進行降溫,能得到優(yōu)秀的散熱效果。半導體制冷具有制冷溫度低、可靠性高等優(yōu)點,冷面溫度可以達到零下10℃以下,但是成本太高,而且可能會因溫度過低導致造成短路,而且現(xiàn)在半導體制冷片的工藝也不成熟,不夠實用。
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