Tecnologia de dissipação de calor do painel da lâmpada LED ultravioleta e uma perspectiva de aplicação de material de cobre de espuma

Tecnologia de dissipação de calor do painel da lâmpada LED ultravioleta e uma perspectiva de aplicação de material de cobre de espuma

1, o mecanismo de aquecimento e os desafios de dissipação de calor das lâmpadas LED ultravioleta
Durante a operação de luzes LED ultravioleta, apenas uma parte da energia é convertida em luz ultravioleta eficaz através da junção PN, enquanto a energia restante é liberada na forma de energia térmica. De acordo com as características físicas dos semicondutores, para cada aumento de 10 graus na temperatura da junção de chip, a taxa de decaimento da luz aumentará cerca de 25%. O aumento da temperatura da junção deve -se principalmente a três motivos:
Perda de resistência: o aquecimento de joule é gerado pela corrente que passa pela resistência interna do eletrodo e do material;
Recombinação não radiativa: portadores que não participam da conversão fotoelétrica combinam -se com defeitos para liberar calor;
Absorção de fótons: A refração dentro do chip faz com que cerca de 90% dos fótons sejam absorvidos pelo material e convertidos em energia vibracional da rede.
As soluções tradicionais de dissipação de calor dependem de sistemas de resfriamento de ar ou água, que podem aliviar parcialmente o aumento da temperatura, mas têm desvantagens como tamanho grande, consumo de alto consumo de energia e manutenção complexa. Especialmente em aplicações industriais integradas de alta densidade, a tecnologia tradicional de dissipação de calor não é mais capaz de atender à demanda por dissipação de calor eficiente.

2, Vantagens de dissipação de calor do material de cobre de espuma
O cobre de espuma é um material de metal de malha tridimensional com porosidade superior a 95%. Sua estrutura única oferece excelente desempenho de dissipação de calor:
Alta eficiência de condutividade térmica: A condutividade térmica do substrato de cobre atinge 385W/(M · k), e a estrutura porosa aumenta a área de dissipação de calor, promovendo a rápida condução de calor;
Leve e estruturalmente estável: a densidade é de apenas 1/20 de cobre sólido, reduzindo o peso da placa da lâmpada e garantindo força;
Dissipação de calor aprimorada induzida por fluxo: A estrutura do orifício por meio do ar ou do líquido de arrefecimento flui nos poros, formando um efeito de aprimoramento de dissipação de calor convectivo.
Os dados experimentais mostram que a condutividade térmica equivalente do cobre de espuma pode atingir {{0}} tempos do substrato de alumínio tradicional e a estrutura permanece estável em 600 graus. O processo de preparação inclui principalmente o método de deposição química do modelo de poliuretano e o método de fusão de sinterização, o último dos quais pode atingir o ajuste controlável do tamanho dos poros de 0. 2-4 mm.

3, perspectiva de aplicação de cobre de espuma na dissipação de calor do painel de luz LED
Projeto de dissipação de calor integrado: o cobre de espuma é incorporado diretamente ao substrato da placa da lâmpada e o caminho da condução de calor é reduzido pelo contato com a distância zero entre o dissipador de calor e o cordão da lâmpada. Por exemplo, o uso do radiador composto de alteração da fase baseado em cobre de espuma pode reduzir a temperatura da junção por 20-30 grau;
Economia de energia e otimização de espaço: substituindo os sistemas tradicionais de resfriamento de água, reduzindo o consumo de energia de equipamentos auxiliares e liberando espaço para componentes ópticos de precisão;
Adaptação de cenas múltiplas: Nos campos de cura UV, esterilização médica, etc., a resistência à corrosão do cobre de espuma (após o tratamento da superfície) pode atender aos requisitos de ambientes severos.
Tomando uma marca de lâmpada de cura UV de grau industrial como exemplo, a vida útil da lâmpada é aumentada de 600 horas para 1200 horas e a taxa de atenuação da intensidade da luz é reduzida em 40% após o uso do esquema de dissipação de calor de cobre de espuma de femet. Seus benefícios econômicos são significativos, reduzindo o custo anual de manutenção de um único dispositivo em cerca de 35%.

4, tendências de desenvolvimento tecnológico
No futuro, a tecnologia de dissipação de calor de cobre de espuma romperá nas seguintes direções:
Modificação do material: Por revestimento de superfície ou tratamento de liga, a resistência à oxidação e a resistência à corrosão são aprimoradas;
Integração inteligente de controle de temperatura: combinando tubos de calor ou materiais de mudança de fase para obter gerenciamento térmico dinâmico;
Tecnologia de impressão 3D: design personalizado de estruturas porosas para atender a diferentes requisitos de densidade de potência.

5, perspectivas de aplicativos
Com sua condução de calor eficiente e características leves, o FiMet Foam Copper fornece uma solução inovadora para o problema de dissipação de calor das lâmpadas LED UV. Com a maturidade da tecnologia de preparação de materiais e a otimização de custos, sua aplicação em iluminação LED, fotocatálise e outros campos se tornará gradualmente popular, promovendo o desenvolvimento da indústria em direção a alta eficiência, compactação e vida útil.