Теплопроводящий материал (TIM) является одним из важных интерфейсом между опорной пластиной (или PCB) светодиода и системой охлаждения/радиатором . Как правило, более высокая теплопроводность TIM лучше при отводе тепла. Однако только теплопроводимости может быть недостаточно.
В этой статье мы объясним другие важные факторы, которые следует учитывать при выборе правильного TIM. Теплопроводящие материалы — это те материалы, которые полезны для обеспечения эффективного теплоотвода между источником тепла, таким как светодиодный чип, и системой охлаждения, такой как радиатор. TIM представляют собой теплопроводящие материалы, которые применяются для повышения теплопроводности на сочленяемых твердых поверхностях, таких как печатная плата, с целью повышения эффективности теплопередачи.
Зазоры между поверхностями при механическом контакте заполняются воздухом, который является очень плохим проводником (см. Рисунок 1).
На рынке существует большое разнообразие теплопроводящих материалов, термопаст, материалов с фазовым переходом, термолент и термокладок для заполнения зазоров. Многие материалы состоят из основного материала (например, смазки или полимера) с добавлением наполнителей (например, керамических частиц) для повышения теплопроводности по отношению к базовому материалу.
Снижение производительности и срока службы светодиодов
Срок службы светодиода: Одной из ключевых проблем, которую помогают уменьшить теплопроводящие материалы, является сокращение срока службы светодиодного модуля. Высокая температура перехода (Tj) ухудшает производительность светодиода, особенно его срок службы, качество цвета и световой поток. Помимо максимальной номинальной температуры перехода, светодиод будет испытывать снижение срока службы на 30-50% при каждом увеличении на 10°C.
Проблема смещения цвета:
Преимущество правильного охлаждения также важно для поддержания правильной цветовой температуры светодиодного чипа. Повышение температуры также создает заметный цветовой сдвиг в сторону более высокого конца спектра. Это важно для «белых» светодиодных источников света, которые обычно используют синие длины волн в сочетании с люминофором. Тепло вызывает смещение в сторону красных длин волн, изменяется взаимодействие с люминофорами, в результате чего получается другой оттенок белого света.
Эффективность светодиодов:
Тщательный подбор качественных теплопроводящих материалов может положительно повлиять на выход светодиодного просвета. Увеличение электрического тока обычно увеличивает световой поток. Однако более высокий ток также накапливает тепло внутри светодиода. Из-за этого ток должен быть скорректирован, чтобы оптимизировать производительность системы и срок службы.
За всем этим стоит еще немного физики:
Теплопроводность - ключевой параметр теплопроводящего материала. Теплопроводность является свойством материала и не зависит от геометрии образца. Он просто описывает способность данного материала передавать тепло через внутреннюю теплопроводность.
Сопротивление - Тепловое сопротивление материала является эмпирическим свойством, полученным из аналогии между электрической и тепловой проводимостью. Скорость теплопередачи можно рассматривать как поток и комбинацию теплопроводности, толщины материала и площади как сопротивление этому.
Температура перехода (Tj) - При прохождении электрического тока через чип светодиодов побочную часть производства излучаемого света является тепло. Важно поддерживать температуру перехода светодиода на минимально возможном значении. Слово «переход» относится к p-n переходу внутри светодиодной полупроводниковой матрицы. Вы можете найти максимальное рекомендуемое значение для каждого светодиодного продукта в его техническом описании. Поскольку Tj является самой высокой температурой в светодиоде, он представляет собой показатель заслуг при прогнозировании срока службы светодиода. С тепловой точки зрения на температуру перехода влияет множество факторов, таких как система охлаждения, окружающая среда и материал интерфейса и т. д. Уравнение для расчета температуры перехода выражается так:
Tj = Rj-c x P +Tc
Где тепловое сопротивление Rj-c от соединения к корпусу, которое поставляется производителем, тепловая мощность, P – это электрическая мощность светодиода и Wall Plug Efficiency (WPE), а Tc - температура корпуса. Если Tj выше максимально допустимой температуры перехода, указанной производителем, система охлаждения светодиодов и радиатора должна быть переработана.
Решения PPI для производства светодиодных светильников!
Компания PPI производит теплопроводящие ленты для производителей светодиодного освещения.
Производителям светодиодных светильников такие ленты позволяют создавать рентабельный продукт высокого качества, превосходящий аналоги у конкурентов.
Теплопроводники (TIMs) - это теплопроводящие материалы, которые усиливают теплопроводность (теплопередачу) между двумя твёрдыми объединёнными поверхностями: например, между печатной платой и радиатором.
Линейка наших продуктов:
• PPI TC 150B-1000B – Теплопроводящая двусторонняя лента из вспененного акрила
• PPI TCS 250B-1000B - Теплопроводящая односторонняя лента из вспененного акрила
• PPI RD-548 – Усиленная акриловая теплопроводящая лента
• PPI RD-339C – Двусторонняя теплопроводящая лента на основе алюминиевой фольги
Для достижения высокого уровня автоматизации и облегчения процесса производства светодиодов, а также систем охлаждения радиатора, компания PPI поставляет высеченные формы и ленты по типоразмерам наших клиентов.
Мы всегда рады сотрудничеству с вами и доступны онлайн ppitape.ru.
