La technologie des micro-caloducs résout le problème du refroidissement des LED

Par rapport aux sources lumineuses traditionnelles, la LED présente également les avantages d'une longue durée de vie, d'une réponse rapide, d'une efficacité lumineuse potentielle élevée, d'une petite taille et d'un spectre étroit. Mais essentiellement, parmi ces nombreux avantages, le rendement lumineux élevé potentiel, la petite taille et le spectre étroit sont les plus critiques, ce qui rend la LED différente des sources lumineuses traditionnelles et élargit ses applications dans divers domaines. Cependant, en raison de sa petite taille et de son efficacité lumineuse élevée, la LED a toujours le problème de la dissipation thermique, ce qui est un obstacle à son application. Si la chaleur de la puce LED ne peut pas être dissipée, cela accélérera le vieillissement de la puce et peut également entraîner la fusion de la soudure, rendant la puce invalide.

À l'heure actuelle, les principales méthodes utilisées pour résoudre le problème thermique des systèmes d'éclairage à LED de puissance sont : l'ajustement de l'espacement des LED, le refroidissement par convection naturelle, l'installation de ventilateurs ou de refroidissement par liquide, le refroidissement par air forcé, le refroidissement par caloduc et boucle de caloduc, etc. Avec le développement tendance de l'intégration des LED à haute densité et à flux de chaleur élevé, il est nécessaire de réaliser un refroidissement rapide au moyen d'un transfert de chaleur efficace du caloduc.

Le micro caloduc est un élément de transfert de chaleur avec une conductivité thermique extrêmement élevée. Il transfère la chaleur par évaporation et condensation du liquide dans le tube à vide entièrement fermé. Il utilise le principe fluide tel que l'absorption brute pour obtenir l'effet similaire à la réfrigération d'un compresseur de réfrigérateur. Il présente une série d'avantages, tels qu'une conductivité thermique élevée, une excellente propriété isotherme, la variabilité de la densité du flux de chaleur, la réversibilité de la direction du flux de chaleur, le transfert de chaleur sur de longues distances, des caractéristiques de température constante (caloduc contrôlable), des performances de diode thermique et de commutateur thermique , et l'échangeur de chaleur composé d'un caloduc présente les avantages d'une efficacité de transfert de chaleur élevée, d'une structure compacte, d'une faible perte de résistance au fluide, etc.

Du point de vue du transfert de chaleur, la plus grande différence entre le micro caloduc et le caloduc conventionnel est que la surface spécifique de la paroi par unité de débit de vapeur dans le micro caloduc est considérablement augmentée, de sorte que le transfert de chaleur peut être amélioré. Un réseau de micro-caloducs à plaque plate, c'est-à-dire que plusieurs micro-caloducs formés simultanément et complètement indépendants sont combinés (pas seulement des caloducs à micro-canaux). Chaque micro caloduc est déconnecté, et la surface interne de chaque micro caloduc peut avoir des micro-rainures et d'autres microstructures pour améliorer le transfert de chaleur.

Par rapport au caloduc à plaque plate existant et au micro caloduc unique, le réseau de micro caloducs à plaque plate présente les caractéristiques suivantes : premièrement, plusieurs micro caloducs en parallèle résolvent le problème de la faible capacité de transfert de chaleur des micro caloducs en raison de la micro échelle ; Deuxièmement, la structure interne augmente considérablement la zone de transfert de chaleur par changement de phase. Parce que la paroi en aluminium entre les micro caloducs a une bonne conductivité thermique, elle peut transférer une partie de la chaleur de la surface chauffante à la surface de micro-rainure opposée, et un changement de phase se produit sur toute la circonférence du micro caloduc. Que ce soit dans la section d'évaporation ou la section de condensation, la capacité de dissipation thermique du débit de vapeur de l'unité est grandement améliorée. Troisièmement, la paroi entre les micro-caloducs agit comme une "nervure de renforcement" dans la structure, améliorant considérablement la capacité de support de pression du réseau de micro-caloducs à plaque plate. Quatrièmement, le réseau de microcaloducs à plaque plate a une forme plate, qui peut facilement s'adapter à la surface d'échange de chaleur. Il surmonte l'inconvénient selon lequel le caloduc conventionnel à gravité à section ronde doit ajouter une structure spéciale pour s'adapter étroitement à la surface d'échange de chaleur et réduit la résistance thermique de contact de l'interface.

Le réseau de microcaloducs à plaque plate est une sorte d'élément thermoconducteur avec des performances thermiques supraconductrices. Sa conductivité thermique apparente est plus de 5000 fois supérieure à celle du même matériau métallique et 10 fois supérieure à celle du caloduc rond traditionnel avec la même section. Chaque micro caloduc de la plaque plate fonctionne indépendamment et la capacité de pression est plus de 10 fois supérieure à celle du caloduc rond traditionnel. Il est difficile de détruire mécaniquement le micro caloduc. La différence de température par mètre est inférieure à 1 degré, ce qui peut presque être considéré comme un corps isotherme ; La zone de dégagement de chaleur du réseau de microcaloducs est grande et la température de l'ailette en aluminium, du substrat et du caloduc est fondamentalement la même.

Les micro-caloducs peuvent être combinés de manière aléatoire dans un réseau de micro-caloducs à plaque plate d'une certaine largeur, et les micro-caloducs peuvent être courbés de manière arbitraire, et l'effet de transfert de chaleur n'a pas de changement évident à un flux de chaleur inférieur. Le réseau de micro-caloducs en forme de U est une forme de flexion du réseau de micro-caloducs avec de bonnes performances de transfert de chaleur prouvées par des expériences. Le réseau de microcaloducs peut essentiellement résoudre le problème de dissipation thermique de diverses LED en raison de sa grande efficacité d'absorption, de transmission et de dégagement de chaleur, et de sa déformation flexible combinée à des ailettes.