لن يكون توفير الطاقة وتبديد الحرارة لإضاءة LED مشكلة بعد الآن.
تُعرف إضاءة LED على أنها تقنية الإضاءة التالية نظرًا لتوفير الطاقة وحماية البيئة والعمر الطويل ، والتي ستحل محل تقنيات الإضاءة الحالية. LED هو مصدر ضوء بارد ويخاف من الحرارة. يتم تحويل ما يصل إلى 80٪ من الطاقة الكهربائية إلى حرارة ، يجب اتخاذ إجراءات تبديد الحرارة. على الرغم من أن تقنية إضاءة LED قد تطورت على قدم وساق ، مع تقارير تصل إلى 200 لومن لكل واط ، فإن تبديد حرارة LED يتم في إضاءة LED. صداع شديد ، لكن المشكلة التي لم يتم حلها بشكل فعال أصبحت عقبة على طريق تعميم وتطوير إضاءة LED.
أكبر مشكلة تعوق تعميم تطبيقات إضاءة LED هي ارتفاع أسعار مصابيح LED. على الرغم من أن الشركات المصنعة لشرائح LED المنبع تشترك في معظم أرباحها ولديها مجال لتخفيضات كبيرة في الأسعار ، إلا أنها يجب أن تدرك التخصيص الفعال للموارد الاجتماعية بأكملها لسلسلة صناعة إضاءة LED بأكملها لتقليل التكلفة بشكل فعال. ، وتوحيد وحدات إضاءة LED هو السبيل الوحيد للذهاب ، تمامًا مثل إضاءة LED الحالية (المصابيح المتوهجة ، مصابيح الفلورسنت / المصابيح الموفرة للطاقة). تتمثل العقبة أمام توحيد وحدات إضاءة LED في وجود مشاكل تبديد الحرارة.
تبديد الحرارة هو جزء من انتقال الحرارة. البحث عن نقل الحرارة من قبل البشر له تاريخ لأكثر من مائة عام. كانت فترة الستينيات إلى السبعينيات هي فترة الذروة للبحث حول نقل الحرارة ، وكانت القوة الدافعة الرئيسية هي الطلب على التنمية البشرية للفضاء. في ذلك الوقت ، اجتمع العديد من المواهب المتميزة في مجال تكنولوجيا نقل الحرارة ، واشتهر العديد من الباحثين في مجال نقل الحرارة. بعد ذلك ، انخفض حماس الناس لأبحاث نقل الحرارة تدريجياً. في الوقت الحاضر ، هناك عدد قليل جدًا من المتخصصين في علوم وتكنولوجيا نقل الحرارة. أصبح نقل الحرارة والتكنولوجيا بالفعل ناضجين للغاية ، مثل الفاكهة الناضجة التي تسقط على الأرض وتغطيها الأوراق ، ولا يراها الناس في الوقت الحاضر ، بحيث عندما ترتفع درجة حرارة الصناعة الإلكترونية ، وخاصة وحدة المعالجة المركزية في الكمبيوتر ، فجأة ، لم يقم الناس بسحب الأوراق من الأرض ، والتقط الثمار الناضجة ، وزرعوا المعرفة الناضجة لنقل الحرارة البشرية في صناعة الإلكترونيات. بدلاً من ذلك ، بدأوا من جديد وأنشأوا الكثير من المصطلحات الجديدة:&مثل ؛ تبديد الحرارة النشط&مثل ؛&مثل ؛ التبديد الحراري السلبي&مثل ؛&مثل ؛ المشتت الحراري&] مثل ؛ وما إلى ذلك وهلم جرا. يبدو أنني لا أعرف ما يعنيه ذلك. الإنجليزية"؛ Sink"؛ هو أيضًا مصطلح نادر جدًا في نقل الحرارة والتكنولوجيا.
فيما يتعلق بتبديد الحرارة لإضاءة LED ، تفتقر الصناعة الحالية إلى نتائج بحث واضحة في كل عملية نقل حرارة في عملية نقل الحرارة بأكملها. تم تحليل ما يلي: من عقدة LED إلى انتقال الحرارة بالحمل الحراري (الطبيعي) بين الهواء وسطح المشتت الحراري ، كل عملية نسبة اختلاف درجة حرارة نقل الحرارة (أي المقاومة الحرارية) في عملية نقل الحرارة ، أي عملية لديه أكبر فرق في درجة الحرارة ، أي التناقض الرئيسي ، والعوامل التي تؤثر على كل عملية نقل حرارة ، وكيفية تقليل الاتجاه الفني لمقاومته الحرارية ، وخاصة نقل الحرارة مع أكبر مقاومة حرارية عملية حرارية ، الاتجاه الفني للتخفيض مقاومته الحرارية أكثر أهمية. حتى مع هذه النتائج البحثية ، يجب أن يعرفها المهندسون الإنشائيون ، لأن نقل الحرارة يتم في النهاية من خلال الهيكل.
فيما يتعلق بنقل الحرارة والتكنولوجيا ، فإن تبديد حرارة LED ليس معقدًا ، فهو يتضمن فقط جزءًا صغيرًا جدًا من نقل الحرارة وتوصيل الحرارة ونقل الحرارة بالحمل الحراري (بشكل أساسي نقل الحرارة بالحمل الطبيعي للهواء) ، والتي يمكن أن يكون من بينها توصيل الحرارة ونقل الحرارة يمكن أن تحصل برامج الكمبيوتر الجاهزة المستخدمة لنقل الحرارة على حلول دقيقة للغاية ، مثل تحليل توزيع درجة الحرارة في شريحة حزمة LED (عملية نقل الحرارة) ؛ تحليل توزيع درجة الحرارة الداخلية من رقاقة LED إلى المشتت الحراري. ومع ذلك ، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لنقل الحرارة بالحمل الحراري ، حيث يكون هناك تدخل في تدفق الهواء ، ويجب إجراء عدد كبير من الدراسات التجريبية. حسابات برامج الكمبيوتر لها أهمية أكاديمية فقط وليس لها أهمية هندسية عملية. ولأن الخطأ كبير جدًا ، فلا يزال هناك العديد من الشركات حريصة على الترويج لمثل هذه البرامج.
أسباب تعقيد المشكلة البسيطة المتمثلة في تبديد حرارة LED هي: أخطاء المعرفة ، يشارك عدد قليل جدًا من الأشخاص ذوي المعرفة الناضجة بنقل الحرارة في البحث عن تبديد حرارة إضاءة LED ، وعدم وجود مؤسسات بحثية احترافية لإضاءة LED لتبديد الحرارة لتقديم واضح والتوجيه الصحيح للصناعة هناك الكثير من الأفكار والندوات ، ولكن هناك القليل من الجو الأكاديمي ونكهة تجارية قوية. في الوقت الحاضر ، انتقل العديد من فنيي تبديد الحرارة المحترفين العاملين في الصناعة من جانب تبديد حرارة الكمبيوتر ، وجلبوا بشكل طبيعي التكنولوجيا والأنشطة التجارية الشائعة الاستخدام في هذا المجال. على سبيل المثال ، تُستخدم تقنية الأنابيب الحرارية على نطاق واسع في إضاءة LED عالية الطاقة (مثل مصابيح الشوارع) ، مما يخلق فرصًا تجارية جديدة لمصنعي الأنابيب الحرارية الذين خدموا في الأصل مشعات شرائح الكمبيوتر. حتى أن هناك اقتراحًا باستخدام أنبوب الحرارة الراجع. إذا تم استخدام أنبوب الحرارة العام لإضاءة LED لتبديد الحرارة ، فهذا يشبه قتل دجاجة بسكين خنزير ، ثم استخدام أنبوب حرارة ارتجاع يشبه قتل دجاجة ورفع سكين ذبح. اخترعت شركة إضاءة LED في تايوان" ؛ تقنية تبديد الحرارة بالغمر السائل&مثل ؛. هذا الاختراع الذي يفتقر إلى المعرفة الأساسية بنقل الحرارة بالحمل الحراري فاز بالفعل بالميدالية الذهبية في معرض الاختراع الدولي. توجد شركات إضاءة LED مماثلة في الصين ، وهي معروفة جيدًا بتطوير تقنية التبريد السائل LED وتدعي أنها تقدمت بطلب للحصول على أكثر من 30 براءة اختراع. لا يعرف مبتكرو هذه الاختراعات المستوحاة من خزانات مياه السيارات أسباب استخدام محركات السيارات لتقنية التبريد بالماء (السائل) ، ودور الماء في عملية تبديد الحرارة.
تقترح هذه الورقة حلاً تقنيًا لتوحيد وحدات الإضاءة LED. يصنف المشتت الحراري على أنه أحد مكونات إضاءة LED. الفتيل المكون من قلب LED ولب موصل حراريًا سيتم تصميمه وتصنيعه وفقًا لمعايير سلسلة إضاءة LED ، باستخدام التوصيل الحراري الأسطواني المخروطي. يحل اللب بشكل فعال مشكلة التوصيل الحراري بين الفتيل (قلب موصل للحرارة) والمشتت الحراري (المصباح) ، ويدرك أن الفتيل والمصباح يمكن تفكيكهما وتجميعهما بسهولة. الهيكل بسيط للغاية والتكلفة منخفضة. إنها طريقة علمية لتحقيق توحيد الوحدة. قوة محرك التيار المستمر هي أكثر منطقية.
تبديد الحرارة بالحمل الطبيعي ، لا توجد حركة ميكانيكية ، موثوقية عالية ، تكلفة منخفضة ، مفضل بشكل طبيعي بواسطة مصابيح LED. تشرح هذه المقالة مبدأ تبديد الحرارة بالحمل الطبيعي ، وتبديد الحرارة الأقصى ومفهوم التصميم الأمثل ؛ ناقش أفضل هيكل تطبيق لمشتت الحرارة الرائع لمصباح LED ، واقترح استخدام غطاء الحمل الحراري لتعزيز تبديد الحرارة باستخدام تأثير المدخنة. بعد عدد كبير من التجارب والتحليلات والأبحاث ، تم الحصول على نتائج التحسين والتعزيز ، والتي يمكن أن تحقق أقل من 4 جرام من الألومنيوم لكل واط لتبديد الحرارة ، كما تم تقليل تكلفة تبديد الحرارة بشكل كبير. في المستقبل ، لن يتم النظر في تكلفة تبديد الحرارة. باختصار ، تبديد حرارة إضاءة LED ليس بالأمر الصعب ولن يكون مشكلة بعد الآن.
