Технологія Micro heat pipe вирішує проблему світлодіодного охолодження

У порівнянні з традиційними джерелами світла, світлодіоди також мають такі переваги, як тривалий термін служби, швидка реакція, потенційно висока ефективність світла, малий розмір і вузький спектр. Але, по суті, серед цих багатьох переваг потенційна висока світлова ефективність, малий розмір і вузький спектр є найбільш критичними, що відрізняє світлодіод від традиційних джерел світла та розширює його застосування в різних сферах. Однак через невеликий розмір і високу світловіддачу світлодіод все ще має проблему розсіювання тепла, що є перешкодою для його застосування. Якщо тепло від світлодіодного чіпа неможливо розсіяти, це прискорить старіння чіпа, а також може призвести до плавлення припою, що зробить чіп недійсним.

В даний час основними методами, які використовуються для вирішення теплової проблеми потужних світлодіодних систем освітлення, є: регулювання відстані між світлодіодами, природне конвекційне охолодження, встановлення вентиляторів або рідинного охолодження, примусове повітряне охолодження, охолодження теплової труби та петлі теплової труби тощо. З розвитком У тенденції інтеграції світлодіодів з високою щільністю та високим тепловим потоком необхідно реалізувати швидке охолодження за допомогою ефективної теплопередачі теплової труби.

Мікротеплова трубка є теплообмінним елементом з надзвичайно високою теплопровідністю. Він передає тепло через випаровування та конденсацію рідини в повністю закритій вакуумній трубці. Він використовує принцип рідини, такий як загальне поглинання, для досягнення ефекту, подібного до охолодження компресора холодильника. Він має низку переваг, таких як висока теплопровідність, відмінні ізотермічні властивості, змінність щільності теплового потоку, реверсивність напрямку теплового потоку, передача тепла на велику відстань, постійні температурні характеристики (контрольована теплова труба), термодіод і термоперемикач. , а теплообмінник, що складається з теплової труби, має такі переваги, як висока ефективність теплопередачі, компактна структура, невелика втрата опору рідини тощо

З точки зору теплопередачі, найбільша відмінність між мікротепловою трубкою та звичайною тепловою трубкою полягає в тому, що питома площа поверхні стінки на одиницю потоку пари в мікротепловій трубці значно збільшується, тому теплопередача може бути посилений. Матриця мікротеплових труб із плоскою пластиною, тобто об’єднані декілька одночасно сформованих і повністю незалежних мікротеплових трубок (а не лише теплові трубки з мікроканальним масивом). Кожна мікротеплова трубка від'єднана, і внутрішня поверхня кожної мікротеплової трубки може мати мікроканавки та інші мікроструктури для покращення теплопередачі.

Порівняно з існуючими тепловими трубками з плоскими пластинами та одиночними мікротепловими трубками, матриця мікротеплових трубок з плоскими пластинами має такі характеристики: по-перше, кілька мікротеплових трубок паралельно вирішують проблему малої теплопередачі мікротеплових трубок через мікромасштаб. ; По-друге, внутрішня структура значно збільшує площу фазової передачі тепла. Оскільки алюмінієва стінка між мікротепловими трубками має хорошу теплопровідність, вона може передавати частину тепла від нагрівальної поверхні до протилежної поверхні мікроканавок, а фазова зміна відбувається по всій окружності мікротеплової трубки. Як у секції випаровування, так і в секції конденсації, потужність розсіювання тепла потоком пари агрегату значно покращується. По-третє, стінка між мікротепловими трубками діє як «підсилювальне ребро» в структурі, значно підвищуючи здатність витримувати тиск масиву плоских мікротеплових трубок. По-четверте, матриця мікротеплових труб із плоскою пластиною має плоску форму, яка може легко підходити до поверхні теплообміну. Це усуває недолік, пов’язаний із тим, що звичайна гравітаційна теплова труба круглого перерізу потребує додавання спеціальної структури, щоб щільно прилягати до поверхні теплообміну, і зменшує термічний опір контакту межі розділу.

Матриця мікротеплових труб із плоскою пластиною є свого роду теплопровідним елементом із надпровідними тепловими характеристиками. Його видима теплопровідність більш ніж у 5000 разів більша, ніж у такого ж металевого матеріалу, і в 10 разів більша, ніж у традиційної круглої теплової труби з такою ж площею перерізу. Кожна мікротеплова трубка в плоскій пластині працює незалежно, а здатність витримувати тиск більш ніж у 10 разів більша, ніж у традиційної круглої теплової трубки. Механічно зруйнувати мікротеплову трубку важко. Різниця температур на метр становить менше 1 градуса, що майже можна вважати ізотермічним тілом; Площа виділення тепла масиву мікротеплових трубок велика, а температура алюмінієвого ребра, підкладки та теплової трубки в основному однакова.

Мікротеплові трубки можуть бути випадковим чином об’єднані в масив мікротеплових трубок із плоскою пластиною певної ширини, і мікротеплові трубки можуть бути довільно зігнуті, і ефект теплопередачі не має очевидних змін при меншому тепловому потоці. U-подібний масив мікротеплових трубок — це масив мікротеплових трубок із вигнутою формою з хорошою теплопередачею, підтвердженою експериментами. Масив мікротеплових трубок може в основному вирішити проблему розсіювання тепла різними світлодіодами завдяки високій ефективності поглинання тепла, передачі та виділення тепла, а також гнучкої деформації в поєднанні з ребрами.