Įprasti UV LED terminio aušinimo būdai
UV-LED yra naujas kietojo kūno UV šviesos šaltinis po tradicinių dujinių UV šviesos šaltinių, tokių kaip gyvsidabrio lempa ir ksenono lempa. Jis turi stabilaus veikimo, vienos reguliuojamos šviesos bangos, didelio šviesos efektyvumo, mažo energijos suvartojimo, ekologiškos aplinkos apsaugos ir pan. Šiuo metu jis tapo geriausiu pakaitiniu produktu daugelyje UV taikymo sričių. Pastaraisiais metais, sparčiai tobulėjant UV-LED ir nuolat gerinant jo sistemos galią, šilumos išsklaijimas tapo svarbiu veiksniu, stabdančiu jo plėtrą. Padidėjus lustų sankryžos temperatūrai, sumažėja UV-LED našumas. Norėdami išlaikyti geras UV-LED sistemos charakteristikas didelės galios sąlygomis, turime sustiprinti šiluminį lusto aušinimą.
UV-LED oro aušinimo radiatorius:
UV-LED oro aušinimo radiatorius pagal kategoriją gali būti suskirstytas į ekstruzijos tipą ir šilumos vamzdžio tipą. Dėl didelio masyvo UV-LED lustų galios tankio natūrali konvekcija gali užtikrinti mažą šilumos išsklaidymo pajėgumą ir didelį šilumos suvartojimą, todėl vietoj natūralios konvekcijos dažniausiai naudojama priverstinė konvekcija.
Ekstruzinio oro aušinimo radiatorius paprastai naudojamas mažos galios UV-LED aušinimui, dėl paprastos konstrukcijos jis pasižymi dideliu patikimumu ir mažesnėmis sąnaudomis.
Šilumos vamzdis yra didelio efektyvumo šilumos laidumo įtaisas, kuriame daugiausia naudojamas fazės kaitos šilumos perdavimas. Pats šilumos vamzdis neturi aušinimo efekto, bet yra geras šilumos laidininkas. Pelekai dažniausiai paskirstomi už U formos šilumos vamzdžio, kuris atitinka UV kietėjimo sistemos miniatiūrizavimo ir patogumo reikalavimus bei užtikrina vienodą šilumos išsklaidymo paviršiaus temperatūrą.
UV-LED skysčio aušinimo sprendimai
Skysčio aušinimo radiatorius varo skysčio srautą per vandens siurblį, kad pašalintų šilumą. Skysčio aušinimo radiatorius paprastai naudoja vandenį kaip aušinimo skystį. Kadangi vandens šilumos laidumas toje pačioje temperatūroje yra apie 20 kartų didesnis nei oro, jo šilumos perdavimo pajėgumas yra didesnis nei oro, o specifinė vandens šiluminė talpa yra daug didesnė nei oro, todėl jis gali efektyviai sugerti UV-LED lustų generuojama šiluma. Kompaktiško UV-LED įrenginio skysčio aušinimo radiatorius gali būti integruotas į programą, turintis ribotą erdvę aplink kietėjimo sritį, ir yra plačiai naudojamas daugeliu atvejų.
Nauji aušinimo būdai:
Be tradicinių oro aušinimo radiatorių ir skysčių aušinimo radiatorių, siekiant efektyviai šildyti UV-LED sistemą, atsirado keletas naujų radiatorių, tokių kaip rmoelektrinis šaldymas, skysto metalo aušinimas ir pan.
Termoelektrinio šaldymo ir šilumos išsklaidymo procese puslaidininkinis šaldymo lakštas (TEC) gali būti naudojamas tik kaip šilumos išsklaidymo nešiklis. Tec turi kompaktišką struktūrą, o šilumos srautas, galintis išsklaidyti šilumą, paprastai yra mažas ir paprastai naudojamas mažos galios UV sistemų šilumai išsklaidyti, o tada šiluma išleidžiama kitais aušinimo būdais.
Šilumos išsklaidymo problema tapo technine kliūtimi, ribojančia UV-LED sistemos galios didinimą. Didelės galios UV-LED šilumos išsklaidymo problema turi būti išspręsta derinant šilumos perdavimą, medžiagų mokslą ir gamybos technologijas. Šilumos perdavimas suteikia šilumos išsklaidymo priemones, medžiagų mokslas pagerina medžiagų šilumos laidumą, o gamybos technologija – gamybos procesą.
Šiuo metu plačiausiai naudojamos oro aušinimo ir skysčio aušinimo radiatoriai. Be to, atsirado ir naujų aušinimo būdų, tokių kaip termoelektrinis šaldymas ir skystas metalas. Tačiau patobulintų šiluminių technologijų srityje dar yra daug vietų, kurias verta tyrinėti, o naujų vėsinimo metodų tyrimus reikia toliau plėtoti. Projektuojant aušinimo radiatorių, pastarųjų metų tyrimų kryptis yra tobulinti esamą struktūrą taikant optimizavimo metodus, medžiagų parinkimą ir technologijas.
