Pourquoi la lumière LED est-elle plus grande que la lumière traditionnelle ?
Principalement à cause de la technologie de refroidissement LED. La dissipation thermique est un facteur majeur affectant l'intensité d'éclairage de la lumière LED. Le dissipateur de chaleur peut résoudre le problème de dissipation thermique de la lumière LED à faible éclairage. Un dissipateur de chaleur ne peut pas résoudre le problème de dissipation thermique d'une lumière LED de 75 W ou 100 W. Pour obtenir l'intensité d'éclairage souhaitée, des techniques de refroidissement actif doivent être utilisées pour tenir compte de la chaleur dégagée par les composants du luminaire à LED. Certaines solutions de refroidissement actif telles que les ventilateurs ne durent pas aussi longtemps que les luminaires à LED. Afin de fournir une solution pratique de refroidissement actif pour les luminaires LED à haute-luminosité, la technologie de refroidissement doit être à faible consommation d'énergie ; adapté aux petits luminaires ; et avoir une durée de vie similaire ou supérieure à la source lumineuse.
D'une manière générale, les radiateurs peuvent être divisés en refroidissement actif et refroidissement passif selon la manière d'évacuer la chaleur du radiateur.
La dissipation thermique passive signifie que la chaleur de la source lumineuse à LED de la source de chaleur est naturellement dissipée dans l'air à travers le dissipateur thermique. L'effet de dissipation thermique est proportionnel à la taille du dissipateur thermique, mais comme il dissipe naturellement la chaleur, l'effet est bien sûr fortement réduit. Il est souvent utilisé chez ceux qui n'ont pas besoin d'espace. Par exemple, certaines cartes mères populaires utilisent également une dissipation thermique passive sur le pont nord, et la plupart d'entre elles utilisent une dissipation thermique active. La dissipation active de la chaleur est forcée à travers des dispositifs de refroidissement tels que des ventilateurs. La chaleur émise par le dissipateur thermique est évacuée, ce qui se caractérise par une efficacité de dissipation thermique élevée et une petite taille de l'appareil.
Le refroidissement actif peut être divisé en refroidissement par air, refroidissement par liquide, refroidissement par caloduc, refroidissement par semi-conducteur, refroidissement chimique, etc. La dissipation thermique refroidie par air-air-refroidi est la méthode de dissipation thermique la plus courante, et c'est aussi une méthode moins chère en comparaison. Le refroidissement par air consiste essentiellement à utiliser un ventilateur pour évacuer la chaleur absorbée par le radiateur. Il présente les avantages d'un prix relativement bas et d'une installation pratique. Cependant, il est fortement dépendant de l'environnement. Par exemple, lorsque la température augmente et l'overclocking, ses performances de refroidissement seront grandement affectées.
À l'heure actuelle, la dissipation thermique de la lumière LED comprend principalement les méthodes suivantes :
1. Refroidissement liquide
La dissipation de chaleur refroidie par liquide-est la circulation forcée de liquide pour évacuer la chaleur du radiateur sous l'entraînement de la pompe. Par rapport au refroidissement par air-, il présente les avantages d'un refroidissement silencieux, stable et moins dépendant de l'environnement. Le prix du refroidissement liquide est relativement élevé et l'installation est relativement gênante. En même temps, essayez d'installer selon la méthode indiquée dans le manuel pour obtenir le meilleur effet de dissipation thermique. Pour des raisons de coût et de facilité d'utilisation, la dissipation de chaleur refroidie par liquide-utilise généralement l'eau comme liquide de transfert de chaleur, de sorte que les radiateurs refroidis par liquide-sont souvent appelés radiateurs refroidis par eau-.
2. Caloduc
Le caloduc appartient à une sorte d'élément de transfert de chaleur. Il utilise pleinement le principe de conduction thermique et la propriété de transfert de chaleur rapide du milieu de réfrigération. Il transfère la chaleur par évaporation et condensation de liquide dans le tube à vide entièrement fermé. Il a une conductivité thermique extrêmement élevée et de bonnes performances isothermes. La zone de transfert de chaleur des deux côtés des côtés chaud et froid peut être modifiée arbitrairement, le transfert de chaleur à longue distance-et la température peuvent être contrôlées. avantage. Sa conductivité thermique dépasse de loin celle de tout métal connu.
3. Réfrigération des semi-conducteurs
La réfrigération semi-conductrice consiste à utiliser une feuille de réfrigération semi-conductrice spéciale pour générer une différence de température lorsqu'elle est mise sous tension pour refroidir. Tant que la chaleur du côté haute température peut être efficacement dissipée, le côté basse température est refroidi en continu. Une différence de température est générée sur chaque particule semi-conductrice, et une feuille réfrigérante est constituée de dizaines de telles particules en série, formant ainsi une différence de température entre les deux surfaces de la feuille réfrigérante. En utilisant ce phénomène de différence de température, avec un refroidissement par air/eau pour refroidir l'extrémité à haute température, un excellent effet de dissipation thermique peut être obtenu. La réfrigération des semi-conducteurs présente les avantages d'une basse température de réfrigération et d'une grande fiabilité. La température de la surface froide peut atteindre moins de 10 degrés, mais le coût est trop élevé, et cela peut provoquer un court-circuit en raison d'une température trop basse, et la technologie actuelle de réfrigération des semi-conducteurs est immature et insuffisante. pratique.
4. Réfrigération chimique
La réfrigération dite -chimique consiste à utiliser des produits chimiques à ultra-température et à les utiliser pour absorber beaucoup de chaleur lorsqu'ils fondent afin de réduire la température. L'utilisation de neige carbonique et d'azote liquide est plus courante à cet égard. Par exemple, l'utilisation de neige carbonique peut réduire la température en dessous de moins 20 degrés, et certains joueurs plus "pervers" utilisent de l'azote liquide pour réduire la température du processeur en dessous de moins 100 degrés (théoriquement), bien sûr, en raison du prix élevé. et de trop courte durée, cette méthode est plus courante en laboratoire ou chez les amateurs d'overclocking extrême.
Choix du matériau de dissipation thermique. De manière générale, les radiateurs refroidis par air-ordinaires choisissent naturellement le métal comme matériau du radiateur. Pour le matériau sélectionné, on espère qu'il a à la fois une chaleur spécifique élevée et une conductivité thermique élevée. L'argent et le cuivre sont les meilleurs matériaux thermiquement conducteurs, suivis de l'or et de l'aluminium. Mais l'or et l'argent sont trop chers, donc à l'heure actuelle, les dissipateurs thermiques sont principalement en aluminium et en cuivre. En comparaison, les alliages de cuivre et d'aluminium ont leurs propres avantages et inconvénients : le cuivre a une bonne conductivité thermique, mais il est coûteux, difficile à traiter, lourd et la capacité thermique des radiateurs en cuivre est faible et facile à oxyder. . D'autre part, l'aluminium pur est trop mou pour être utilisé directement. Seuls des alliages d'aluminium sont utilisés pour fournir une dureté suffisante. Les avantages des alliages d'aluminium sont leur faible prix et leur légèreté, mais la conductivité thermique est bien pire que celle du cuivre. Par conséquent, dans l'histoire du développement des radiateurs, les matériaux suivants sont également apparus :
1. Dissipateur de chaleur en aluminium pur
Le radiateur en aluminium pur est le radiateur le plus courant au début. Son procédé de fabrication est simple et son coût est faible. Jusqu'à présent, le radiateur en aluminium pur occupe toujours une part considérable du marché. Afin d'augmenter la zone de dissipation thermique de ses ailettes, la méthode de traitement la plus couramment utilisée pour les radiateurs en aluminium pur est la technologie d'extrusion d'aluminium, et les principaux indicateurs d'évaluation d'un radiateur en aluminium pur sont l'épaisseur de la base du radiateur et la broche{{0 }}Rapport d'aileron. Pin fait référence à la hauteur des ailettes du dissipateur thermique et Fin fait référence à la distance entre deux ailettes adjacentes. Le rapport Pin-Fin est la hauteur du Pin (à l'exclusion de l'épaisseur de la base) divisée par le Fin. Plus le rapport Pin-Fin est grand, plus la zone de dissipation thermique effective du radiateur est grande et plus la technologie d'extrusion d'aluminium est avancée.
2. Dissipateur de chaleur en cuivre pur
La conductivité thermique du cuivre est 1,69 fois supérieure à celle de l'aluminium, toutes choses étant égales par ailleurs, un dissipateur thermique en cuivre pur peut évacuer plus rapidement la chaleur de la source de chaleur. Cependant, la texture du cuivre est un problème. De nombreux « radiateurs en cuivre pur » annoncés ne sont pas vraiment à 100 % en cuivre. Dans la liste du cuivre, le cuivre avec une teneur en cuivre de plus de 99 % est appelé cuivre sans acide-, et la prochaine qualité de cuivre est le cuivre Dan avec une teneur en cuivre inférieure à 85 %. La plupart des dissipateurs thermiques en cuivre pur sur le marché ont actuellement une teneur en cuivre entre les deux. La teneur en cuivre de certains radiateurs en cuivre pur de qualité inférieure n'est même pas de 85 %. Bien que le coût soit très faible, sa conductivité thermique est fortement réduite, ce qui affecte la dissipation thermique. En outre, le cuivre présente également des défauts évidents, tels qu'un coût élevé, un traitement difficile et une trop grande masse du dissipateur thermique, qui entravent l'application de tous les-dissipateurs thermiques en cuivre. La dureté du cuivre rouge n'est pas aussi bonne que celle de l'alliage d'aluminium AL6063, et les performances de certains traitements mécaniques (comme le rainurage) ne sont pas aussi bonnes que celles de l'aluminium. le point de fusion du cuivre est beaucoup plus élevé que celui de l'aluminium, ce qui n'est pas propice à l'extrusion et à d'autres problèmes.
3. Technologie de liaison cuivre-aluminium
Après avoir pris en compte les défauts respectifs du cuivre et de l'aluminium, certains-radiateurs haut de gamme du marché utilisent souvent des procédés de fabrication combinés cuivre-aluminium. Ces dissipateurs thermiques utilisent généralement des bases métalliques en cuivre, tandis que les ailettes du dissipateur thermique sont en alliage d'aluminium. Bien sûr, en plus de la base en cuivre, il existe également des méthodes telles que l'utilisation de piliers en cuivre pour le dissipateur thermique, qui est également le même principe. Avec une conductivité thermique élevée, la surface inférieure en cuivre peut rapidement absorber la chaleur dégagée par le CPU ; les ailettes en aluminium peuvent être façonnées dans la forme la plus favorable pour la dissipation de chaleur à l'aide de moyens de processus complexes, et fournir un grand espace de stockage de chaleur et la libérer rapidement. Un équilibre a été trouvé dans tous les aspects.
Pour améliorer l'efficacité lumineuse et la durée de vie des LED, résoudre le problème de la dissipation thermique des produits LED est l'un des problèmes les plus importants à ce stade. Par conséquent, l'utilisation de la lithographie en lumière jaune pour fabriquer des substrats de dissipation de chaleur -en céramique à couche mince- deviendra l'un des catalyseurs importants pour promouvoir l'amélioration continue des LED à haute puissance.
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