LED有哪些散熱技術(shù)?大佬帶你看LED散熱技術(shù)!
一直以來,LED都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在,小編將為大家?guī)鞮ED的相關(guān)介紹,詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)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(kuò)展到交通信號(hào)燈。再到景觀照明、車用照明和手機(jī)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(shù),其將原本發(fā)光二極管的尺寸大幅縮小,用可獨(dú)立發(fā)光的紅、藍(lán)、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(shù)領(lǐng)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(jī)發(fā)光二極管(Organic Light Emitting DiodeOLED)效率高、壽命較長(zhǎng)、材料不易受到環(huán)境影響而相對(duì)穩(wěn)定。
2023年5月,新加坡—麻省理工學(xué)院研究與技術(shù)聯(lián)盟的科學(xué)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(dǎo)體和N型半導(dǎo)體組成的晶片,在P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體之間有一個(gè)過渡層,稱為PN結(jié)。在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)中,注入的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復(fù)合時(shí)會(huì)把多余的能量以光的形式釋放出來,從而把電能直接轉(zhuǎn)換為光能。PN結(jié)加反向電壓,少數(shù)載流子難以注入,故不發(fā)光。當(dāng)它處于正向工作狀態(tài)時(shí)(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時(shí),半導(dǎo)體晶體就發(fā)出從紫外到紅外不同顏色的光線,光的強(qiáng)弱與電流有關(guān)。
二、LED散熱技術(shù)
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(dòng)式散熱和被動(dòng)式散熱。所謂的被動(dòng)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?yàn)槭亲匀簧l(fā)熱量,效果當(dāng)然大打折扣,常常用在那些對(duì)空間沒有要求的設(shè)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(dòng)式散熱,絕大多數(shù)采取主動(dòng)式散熱式,主動(dòng)式散熱就是通過風(fēng)扇等散熱設(shè)備強(qiáng)迫性地將散熱片發(fā)出的熱量帶走,其特點(diǎn)是散熱效率高,而且設(shè)備體積小。
主動(dòng)式散熱,從散熱方式上細(xì)分,可以分為風(fēng)冷散熱、液冷散熱、熱管散熱、半導(dǎo)體制冷、化學(xué)制冷等等。
風(fēng)冷風(fēng)冷散熱是最常見的散熱方式,相比較而言,也是較廉價(jià)的方式。風(fēng)冷散熱從實(shí)質(zhì)上講就是使用風(fēng)扇帶走散熱器所吸收的熱量。具有價(jià)格相對(duì)較低,安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)環(huán)境依賴比較高,例如氣溫升高以及超頻時(shí)其散熱性能就會(huì)大受影響。
1、液冷
液冷散熱是通過液體在泵的帶動(dòng)下強(qiáng)制循環(huán)帶走散熱器的熱量,與風(fēng)冷相比,具有安靜、降溫穩(wěn)定、對(duì)環(huán)境依賴小等等優(yōu)點(diǎn)。液冷的價(jià)格相對(duì)較高,而且安裝也相對(duì)麻煩一些。同時(shí)安裝時(shí)盡量按照說明書指導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)原理與致冷介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì),通過在全封閉真空管內(nèi)的液體的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量,具有極高的導(dǎo)熱性、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變、可遠(yuǎn)距離傳熱、可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn),并且由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、流體阻損小等優(yōu)點(diǎn)。其導(dǎo)熱能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力。
3、半導(dǎo)體制冷
半導(dǎo)體制冷就是利用一種特制的半導(dǎo)體制冷片在通電時(shí)產(chǎn)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(gè)半導(dǎo)體顆粒上都產(chǎn)生溫差,一個(gè)制冷片由幾十個(gè)這樣的顆粒串聯(lián)而成,從而在制冷片的兩個(gè)表面形成一個(gè)溫差。利用這種溫差現(xiàn)象,配合風(fēng)冷/水冷對(duì)高溫端進(jìn)行降溫,能得到優(yōu)秀的散熱效果。半導(dǎo)體制冷具有制冷溫度低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),冷面溫度可以達(dá)到零下10℃以下,但是成本太高,而且可能會(huì)因溫度過低導(dǎo)致造成短路,而且現(xiàn)在半導(dǎo)體制冷片的工藝也不成熟,不夠?qū)嵱谩?
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