Tecnología de disipación de calor del panel de lámpara LED ultravioleta y la perspectiva de la aplicación de material de cobre de espuma

Tecnología de disipación de calor del panel de lámpara LED ultravioleta y la perspectiva de la aplicación de material de cobre de espuma

1, el mecanismo de calentamiento y los desafíos de disipación de calor de las lámparas LED ultravioleta
Durante el funcionamiento de las luces LED ultravioleta, solo una porción de la energía se convierte en luz ultravioleta efectiva a través de la unión PN, mientras que la energía restante se libera en forma de energía térmica. Según las características físicas de los semiconductores, por cada aumento de 10 grados en la temperatura de la unión de la chip, la tasa de descomposición de la luz aumentará en aproximadamente un 25%. El aumento en la temperatura de la unión se debe principalmente a tres razones:
Pérdida de resistencia: el calentamiento de Joule se genera mediante la corriente que pasa a través de la resistencia interna del electrodo y el material;
Recombinación no radiativa: portadores que no participan en la conversión fotoeléctrica se combinan con defectos para liberar el calor;
Absorción de fotones: la refracción dentro del chip hace que aproximadamente el 90% de los fotones sean absorbidos por el material y convertido en energía vibratoria en red.
Las soluciones tradicionales de disipación de calor dependen de los sistemas de enfriamiento de aire o agua, que pueden aliviar parcialmente el aumento de la temperatura, pero tienen inconvenientes como gran tamaño, alto consumo de energía y mantenimiento complejo. Especialmente en aplicaciones industriales integradas de alta densidad, la tecnología tradicional de disipación de calor ya no puede satisfacer la demanda de disipación de calor eficiente.

2, Ventajas de disipación de calor del material de cobre de espuma
El cobre de espuma es un material de metal de malla tridimensional con una porosidad de más del 95%. Su estructura única ofrece un excelente rendimiento de disipación de calor:
Alta eficiencia de conductividad térmica: la conductividad térmica del sustrato de cobre alcanza 385W/(m · k), y la estructura porosa aumenta el área de disipación de calor, promoviendo una conducción de calor rápido;
Ligero y estructuralmente estable: la densidad es solo 1/20 de cobre sólido, lo que reduce el peso de la tabla de lámpara al tiempo que garantiza la resistencia;
Disipación de calor mejorada inducida por el flujo: la estructura del orificio a través del orificio permite que el aire o el refrigerante fluyan en los poros, formando un efecto de mejora de la disipación de calor por convección.
Los datos experimentales muestran que la conductividad térmica equivalente del cobre de espuma puede alcanzar {{0}} tiempos de la del sustrato de aluminio tradicional, y la estructura sigue siendo estable a 600 grados. El proceso de preparación incluye principalmente el método de deposición química de plantilla de poliuretano y el método de fusión de sinterización, este último puede lograr un ajuste controlable del tamaño de poro de 0. 2-4 mm.

3, perspectiva de aplicación de cobre de espuma en disipación de calor del panel de luz LED
Diseño de disipación de calor integrado: el cobre de espuma está directamente incrustado en el sustrato de la placa de la lámpara, y la ruta de conducción de calor se acorta por contacto de distancia cero entre el disipador de calor y el cordón de la lámpara. Por ejemplo, el uso del radiador compuesto de material de cambio de fase de cobre de espuma puede reducir la temperatura de la unión en 20-30 grado;
El ahorro de energía y la optimización del espacio: reemplazar los sistemas tradicionales de enfriamiento de agua, reducir el consumo de energía de equipos auxiliares y liberar espacio para componentes ópticos de precisión;
Adaptación de la escena múltiple: en los campos de curado UV, esterilización médica, etc., la resistencia a la corrosión del cobre de espuma (después del tratamiento de la superficie) puede cumplir con los requisitos de entornos hostiles.
Tomando una marca de lámpara de curado UV de grado industrial como ejemplo, la vida útil de la lámpara se incrementa de 600 horas a 1200 horas y la tasa de atenuación de intensidad de luz se reduce en un 40% después del uso del esquema de disipación de calor de cobre de espuma femenina. Sus beneficios económicos son significativos, reduciendo el costo de mantenimiento anual de un solo dispositivo en aproximadamente un 35%.

4, Tendencias de desarrollo tecnológico
En el futuro, la tecnología de disipación de calor de cobre de espuma se abre en las siguientes direcciones:
Modificación del material: por recubrimiento superficial o tratamiento de aleación, se mejoran la resistencia a la oxidación y la resistencia a la corrosión;
Integración de control de temperatura inteligente: combinar tuberías de calor o materiales de cambio de fase para lograr un manejo térmico dinámico;
Tecnología de impresión 3D: diseño personalizado de estructuras porosas para que coincidan con diferentes requisitos de densidad de potencia.

5, perspectivas de aplicación
Con su eficiente conducción de calor y características livianas, Fimet Foam Copper proporciona una solución innovadora al problema de disipación de calor de las lámparas LED UV. Con la madurez de la tecnología de preparación de materiales y la optimización de costos, su aplicación en iluminación LED, fotocatálisis y otros campos se volverán populares gradualmente, promoviendo el desarrollo de la industria hacia una alta eficiencia, compacidad y larga vida útil.