Izplatītākie UV LED termiskās dzesēšanas veidi
UV-LED ir jauns cietvielu UV gaismas avots pēc tradicionālajiem gāzes UV gaismas avotiem, piemēram, dzīvsudraba lampas un ksenona lampas. Tam ir stabilas veiktspējas priekšrocības, viens regulējams gaismas vilnis, augsta gaismas efektivitāte, zems enerģijas patēriņš, zaļā vides aizsardzība un tā tālāk. Šobrīd tas ir kļuvis par labāko aizstājējproduktu lielākajā daļā UV pielietojuma jomu. Pēdējos gados, strauji attīstoties UV-LED un nepārtraukti uzlabojot tā sistēmas jaudu, siltuma izkliede ir kļuvusi par svarīgu faktoru, kas kavē tā attīstību. Mikroshēmu savienojuma temperatūras paaugstināšanās noved pie UV-LED veiktspējas samazināšanās. Lai saglabātu UV-LED sistēmas labās īpašības lieljaudas apstākļos, mums ir jāpastiprina mikroshēmas termiskā dzesēšana.
UV-LED gaisa dzesēšanas radiators:
UV-LED Gaisa dzesēšanas radiatoru var iedalīt ekstrūzijas tipa un siltuma caurules veidā atbilstoši kategorijai. Pateicoties masīva UV-LED mikroshēmu lielajam jaudas blīvumam, dabiskā konvekcija var nodrošināt nelielu siltuma izkliedes jaudu un lielu siltuma patēriņu, tāpēc dabiskās konvekcijas vietā parasti tiek izmantota piespiedu konvekcija.
Ekstrūzijas gaisa dzesēšanas radiators parasti tiek izmantots zemas jaudas UV-LED dzesēšanai, un tam ir augsta uzticamība un zemākas izmaksas, pateicoties vienkāršai struktūrai.
Siltuma caurule ir augstas efektivitātes siltuma vadīšanas ierīce, kas galvenokārt izmanto fāzes maiņas siltuma pārnesi. Siltuma caurulei pašai nav dzesēšanas efekta, bet tā ir labs siltuma vadītājs. Spuras parasti tiek sadalītas ārpus U formas siltuma caurules, kas atbilst UV konservēšanas sistēmas miniaturizācijas un ērtības prasībām un nodrošina siltuma izkliedes virsmas temperatūras vienmērīgumu.
UV-LED šķidruma dzesēšanas risinājumi
Šķidruma dzesēšanas radiators virza šķidruma plūsmu caur ūdens sūkni, lai noņemtu siltumu. Šķidruma dzesēšanas radiators parasti izmanto ūdeni kā dzesēšanas šķidrumu. Tā kā ūdens siltumvadītspēja tajā pašā temperatūrā ir aptuveni 20 reizes lielāka nekā gaisa siltumvadītspēja, tā siltuma pārneses jauda ir lielāka nekā gaisa siltumvadītspēja, un ūdens īpatnējā siltumietilpība ir daudz lielāka nekā gaisa, tāpēc tas var efektīvi absorbēt siltums, ko rada UV-LED mikroshēmas. Kompaktas UV-LED ierīces šķidruma dzesēšanas radiatoru var integrēt lietojumprogrammā ar ierobežotu vietu ap cietēšanas zonu, un to plaši izmanto daudzos gadījumos.
Jauni dzesēšanas veidi:
Papildus tradicionālajai gaisa dzesēšanas radiatoram un šķidruma dzesēšanas radiatoram, lai efektīvi sildītu UV-LED sistēmu, ir parādījušies daži jauni radiatori, piemēram, rmoelektriskā dzesēšana, šķidrā metāla dzesēšana un tā tālāk.
Termoelektriskās saldēšanas un siltuma izkliedes procesā pusvadītāju saldēšanas loksni (TEC) var izmantot tikai kā siltuma izkliedes nesēju. Tec ir kompakta struktūra, un siltuma plūsma, kas var izkliedēt siltumu, parasti ir zema, un to parasti izmanto mazjaudas UV sistēmu siltuma izkliedēšanai, un pēc tam siltums tiek izvadīts, izmantojot citas dzesēšanas metodes.
Siltuma izkliedes problēma ir kļuvusi par tehnisku vājo vietu, kas ierobežo UV-LED sistēmas jaudas uzlabošanu. Lieljaudas UV-LED siltuma izkliedes problēma ir jāatrisina, apvienojot siltuma pārnesi, materiālu zinātni un ražošanas tehnoloģiju. Siltuma pārnese nodrošina siltuma izkliedes līdzekļus, materiālzinātne uzlabo materiālu siltumvadītspēju, un ražošanas tehnoloģija uzlabo ražošanas procesu.
Gaisa dzesēšanas un šķidruma dzesēšanas radiatori ir šobrīd visplašāk izmantotās tehnoloģijas. Turklāt ir parādījušās arī jaunas dzesēšanas metodes, piemēram, termoelektriskā saldēšana un šķidrais metāls. Tomēr uzlaboto siltumtehnoloģiju jomā joprojām ir daudz vietu, kuras ir vērts izpētīt, un jaunu dzesēšanas metožu pētījumi ir jāturpina attīstīt. Dzesēšanas radiatora konstrukcijas projektēšanā pēdējo gadu pētniecības virziens ir uzlabot esošo struktūru, izmantojot optimizācijas metodes, materiālu izvēli un tehnoloģiju.
