Haddan tashqari qizib ketishning oldini olish va ularning xizmat qilish muddatiga ta'sir qilish-bardoshli lampalarni qadoqlash va issiqlik tarqalish dizayniga qo'yiladigan asosiy talablar qanday?

y, Qadoqlash materiallari: termodinamik xususiyatlar va uzoq muddatli barqarorlik o'rtasidagi muvozanat
1. Substratning materiali: Plastmassani keramik substrat bilan almashtirish odatiy holga aylandi.
An'anaviy plastik substratlar (bunday FR-4) atigi 0,3-0,5 Vt/(m · K) issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, ya'ni 50 Vt dan ortiq quvvatga ega chiroqlar osongina issiq nuqtalarni olishi mumkin. Alyuminiy nitridi (AlN) seramika substratining issiqlik o'tkazuvchanligi 170-230W / (m · K) gacha bo'lishi mumkin va alyuminiy oksidi (Al ₂ O3) seramika substratining issiqlik o'tkazuvchanligi 24-35 Vt / (m · K) gacha bo'lishi mumkin. Ushbu ikkala material ham issiqlik qarshiligini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Masalan, Dinghongrun kompaniyasi alyuminiy nitrididan tayyorlangan keramik substratli LED chiplarini ishlatadi. Birlashma harorati 1000 soatlik doimiy foydalanishdan keyin plastik substrat mahsulotlaridan 25 daraja pastroq va yorug'lik degradatsiyasi darajasi 15% dan 5% gacha kamayadi.
2. Floresan kukuni va kapsullovchi yopishtiruvchi: narsalarni yuqori haroratga chidamli va yorug'likda barqaror qilish uchun birgalikda ishlang
Yuqori{0}}kuchli LEDlar ko'k yorug'lik qo'zg'alish intensivligiga ega bo'lib, ular oddiy mahsulotlarnikidan 3-5 baravar yuqori. Harorat 150 darajadan oshganda, an'anaviy silikon qadoqlash sarg'ayishi mumkin, bu esa yorug'lik o'tkazishda samarasiz bo'ladi. Zamonaviy sanoatda -60 darajadan 250 darajagacha bo'lgan haroratga bardosh beradigan organik kremniy noorganik kompozit yopishtiruvchi elim ishlatiladi. 200 gradusda 1000 soat uzluksiz foydalanishdan keyin ham u yorug'likning 90% dan ko'prog'ini o'tkazishga imkon beradi. Fosforlarni tanlash haqida gap ketganda, nitridli fosforlar (- SiAlON: Eu ² ⁺) avtomobil faralari kabi yuqori haroratli vaziyatlar uchun eng yaxshi tanlovdir, chunki ularning kvant samaradorligini pasaytirish darajasi standart YAG fosforlariga qaraganda 40% past.
3. Qattiq kristall material: kuchli issiqlik o'tkazuvchanligi va evtektik payvandlash texnologiyasi bilan kumush yopishtiruvchi.
An'anaviy termal pasta 0,1-0,3 daraja · sm² / Vt termal qarshilikka ega. Nano kumush pastasi qattiqlashgandan so'ng, termal qarshilik 0,02 daraja · sm² / Vt ga tushirilishi mumkin. Ma'lum bir avtomobil faralari ishlab chiqaruvchisi LED chiplarini mis substratlarga to'g'ridan-to'g'ri ulash uchun past haroratli evtektik payvandlashdan foydalanadi. Bu kontaktning termal qarshiligini 0,5 darajadan ·cm²/Vt dan 0,05 daraja ·sm²/Vt gacha va chipning ulanish haroratini 18 darajaga pasaytiradi.
2, issiqlikni chiqarish usuli: chipdan tashqi dunyoga-past empedansli quvur
1. Issiqlik yutuvchi qoplama plitasi: mikroyapı mustahkamlangan ko'ndalang issiqlik o'tkazuvchanligi
Issiqlik{0}}yutuvchi astar plitasi ham yuqori tekislikka, ham yuqori ko'ndalang issiqlik uzatish tezligiga ega bo'lishi kerak. Freze mashinasi sirt pürüzlülüğü Ra 0,8 mkm dan kam yoki unga teng bo'lgan alyuminiy qotishma issiqlik-yutuvchi astar plitalarini qayta ishladi. LED chiplari bilan kontaktli termal qarshilik 0,01 darajadan · sm² / Vt dan past bo'lishi mumkin. Sanoat yoritgichlarini ishlab chiqaruvchi ma'lum bir kompaniya issiqlikni yutuvchi astar plitasi-ichida mikrokanal tuzilishini ishlab chiqardi. Bu biomimetik lotus barglari yuzasiga ishlov berish orqali sovutish suvi oqimini 30% osonlashtirdi va issiqlik tarqalishini 25% ga yaxshiladi.
2. Issiqlik tarqatuvchi qanotlar: tabiatni taqlid qiluvchi va havo oqimini yaxshilaydigan dizayn
Tabiiy konvektsiya mavjud bo'lganda, an'anaviy parallel qanotlar issiqlikni ham tarqatmaydi. Boshqa tomondan, biomimetik akulaning teri tuzilishi qanotlari termal chegara qatlamining qalinligini 40% ga qisqartirishi mumkin. Ochiq displeylar ishlab chiqaruvchi kompaniyalardan biri trapezoidal qanot dizaynidan foydalanadi va qanotlar orasidagi masofani 5 mm dan 3 mm gacha o'zgartiradi. Shamol tezligi 2 m/s bo'lsa, issiqlik tarqalish maydoni 22% ga oshadi va issiqlik qarshiligi 18% ga kamayadi. Issiqlik quvurlari texnologiyasi kichik joylarda foydalanish uchun muhim echimga aylandi. Issiqlik o'tkazuvchanligi 5000W / (m · K) bo'lgan sinterlangan issiqlik quvurlari bitta proyektor ishlab chiqaruvchisi tomonidan qo'llaniladi. Bu sof misdan 1000 baravar yaxshiroq.
3. Umumiy tuzilma: modulli dizayn va integratsiyalangan quyma-
Integratsiyalashgan alyuminiy qotishma qoliplarini quyish jarayoni odatdagi yig'ish tizimlarida kontaktdan kelib chiqadigan termal qarshilikdan xalos bo'lishi mumkin. Muayyan ko'cha chiroq ishlab chiqaruvchisi yorug'lik manbai xonasini, elektr xonasini va issiqlik tarqalish qobig'ini birlashtirish uchun AA1070 alyuminiy qotishmasining integral kalıp-to'qimalari usulidan foydalanadi. Bu tizimning issiqlik qarshiligini 1,2 daraja / Vt dan 0,8 daraja / Vt gacha pasaytiradi. Yuqori quvvat modullari uchun modulli dizayn trendga aylandi. Avtomobil faralarini ishlab chiqaruvchi ma'lum bir kompaniya 300 Vt LED modulini uchta 100 Vt submodulga ajratadi. Har bir submodul o'zining issiqlik tarqalish kanaliga ega, bu esa ulanishning maksimal haroratini 150 darajadan 120 darajaga tushiradi.
3, tizim ishonchliligi: bir nechta jismoniy maydonlarning ulanishini tekshirish
1. Termik mexanik ulanish tahlili: materiallarni sindirishdan to'xtatish
-40 dan 125 gradusgacha bo'lgan haroratda aylanish sinovi paytida, turli materiallarning termal kengayish koeffitsientlari (CTE) mos kelmasa, lehim qo'shma charchoq paydo bo'lishi mumkin. Aviatsiya chiroqlarini ishlab chiqaruvchi ma'lum bir kompaniya PCB arxitekturasini yaxshilash uchun chekli elementlar tahlilini (FEA) ishlatgan. Bu mis folga va keramik substrat o'rtasidagi CTE farqini 15ppm / darajadan 5ppm / darajaga va lehim birlashmasining ishlash muddatini 2000 tsikldan 10000 tsiklga ko'tardi.
2. Termal optik ulanish testi: rang harorati va yorug'lik yo'qotilishidagi o'zgarishlarni boshqarish
Yuqori quvvatli LEDlarning rang haroratining siljishi ulanish haroratiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Muayyan displey ekrani ishlab chiqaruvchisi termal optik ulanish uchun sinov platformasini o'rnatdi va birlashma harorati 85 darajadan 125 darajaga o'tganda rang harorati drifti 200K dan 500K gacha bo'lganini aniqladi. Rang haroratining o'zgarishi fosforli qoplamani amalga oshirish usulini yaxshilash orqali ± 100K ichida saqlanib qoldi.
3. Uzoq{1}}muddatli tezlashtirilgan qarish: LM-80 va TM-21 standartlaridan foydalanish
LM-80 sinov standartida aytilishicha, chiroq uch xil haroratda 6000 soat davomida uzluksiz ishlashi kerak: 55 daraja, 85 daraja va 105 daraja. Keyinchalik, TM-21 algoritmi qancha davom etishini aniqlash uchun ishlatiladi. Muayyan sanoat yoritish kompaniyasining sinov ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, ularning keramik substrat lampalari 105 daraja haroratda 70% gacha parchalanishi uchun 8000 soat davom etadi. Bu sanoat uchun normadan ancha ko'p, ya'ni 50000 soat.
4. Sanoatdagi eng muhim texnik tendentsiyalar
Suyuq metal yordamida issiqlik tarqalishi: Galiy{0}}asosidagi suyuq metall 30 Vt/(m · K) issiqlik o'tkazuvchanligiga ega, bu suvnikidan 60 baravar ko'p. Lazer proyektorlarini ishlab chiqaruvchi kompaniya 3000 Vt yorug'lik manbasining ulanish haroratini 80 darajadan kamroq sovutish uchun suyuq metall mikrokanallardan foydalanadi.
Grafen issiqlik tarqalishi uchun plyonka: Bir qatlamli grafenning issiqlik o'tkazuvchanligi-5300 Vt/(m · K). Mobil telefonlarning miltillovchilarini ishlab chiqaruvchi ma'lum bir kompaniya LED orqa plitalariga grafen qoplamasini qo'ydi, bu esa issiqlikning uch baravar tezroq tarqalishini ta'minlaydi.
Fazani o'zgartirish materiali (PCM): Tashqi yoritish kompaniyasi issiqlik tarqalish qanotlari orasiga parafin-asosli PCM qo'yadi. Bu material kunduzi issiqlikni yutadi va eriydi, keyin esa kechasi issiqlikni chiqaradi va qattiqlashadi. Bu kunduzgi kavşak harorat o'zgarishi oralig'ini 15 darajaga pasaytiradi.