LEDランプビーズの静的冷却方法

LEDランプビーズの静的冷却方法

LED ランプ ビーズは、主に発光に使用されます。 したがって、光学コーティング、反射器およびレンズなどのビーム管理デバイス、波長変換蛍光体などには、さらにシステムが複雑になる。 とはいえ、信頼性の高い固体照明 (SSL) 製品にとって熱管理は重要です。

静的冷却 LED ランプ ビーズ:

LED ランプ ビーズを冷却する従来の方法は、LED デバイスをラジエーターに取り付けることです。 LED ランプ ビーズからの熱はヒートシンクに伝導され、空気中に放散されます。 熱が水またはその他の流体によって除去されると仮定すると、関連する放熱システムが屋内環境よりも低い固定温度で動作するように設計されていることが多いため、ラジエーターはコールド プレートと呼ばれることがあります。

LED ランプ ビーズからヒートシンクに熱を効果的に伝達できるかどうかは、熱伝導率の高い材料に依存します。 テストの結果、銅はアルミニウムや真鍮よりも優れており、ステンレス鋼よりも優れていることがわかりました。

銅はこれらの金属の中で最高の熱伝導体ですが、熱伝導率は材料の厚さとは無関係です。 材料の伝導による熱伝達能力は、主に熱抵抗に関係しています。 厚さが厚いほど、熱抵抗が大きくなります。

誘電体と気流

たとえば、中出力および高出力の LED ランプ ビーズ アレイは、一般に熱伝導性 PCB 上に構築されます。 上面には LED ランプ ビーズに電気的に接続された銅板があり、その下には熱を伝導するためのアルミニウム片があります。 銅板がアルミニウムに電気的に短絡するのを避けるために、銅とアルミニウムの間に誘電体層があります。 製造業者は、有機材料から無機化合物まで、スペクトル全体をカバーする誘電体材料の選択にさまざまなアプローチを採用しています。 テストで最小の熱抵抗を持つ誘電体材料は、ほぼ一桁であり、必要な絶縁バリアを提供しながら、最も薄い誘電体材料の使用を可能にしました。

ただし、実験ですべてがわかるわけではありません。 デバイスが空冷されていると仮定すると、LED ビーズとヒートシンクの間の熱経路には多くのインターフェースが存在します。 はんだでブリッジされているものもあれば、接着剤でブリッジされているものもあれば、(ネジを使用して) 一緒に押し付けられているものもあります。 これらのジャンクションは、熱伝達に追加の障害をもたらします。これは、大きく、予測不可能で、時間の経過とともに変化する可能性があります。

システム内のすべての熱抵抗とインターフェース抵抗の直列/並列加算は熱インピーダンスと呼ばれ、伝導経路は LED ランプ ビーズを低温に保つように設計されています。 アカウンティングは抵抗ネットワークに似ています。 実験では、電圧は本質的に温度であり、電流は熱流束であり、結果として生じる抵抗は熱抵抗です。

開発作業では、熱伝導経路の等価抵抗に頼ることができます。 熱インピーダンス システムの完全なモデルを取得するには、材料間の各遷移で熱界面抵抗を追加する必要があります。

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