โมดูลหลอดไฟ LED พาความร้อนออกจากสถานการณ์

อุทธรณ์ของการใช้ไฟ LED ในการใช้งานแสงที่มีการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว ประโยชน์มากมายและอย่างมีนัยสำคัญของการใช้โมดูลที่รวมเมทริกซ์ LED ที่จะได้รับการยอมรับโดยวิศวกรออกแบบในหลายภาคอุตสาหกรรมที่สำคัญรวมถึงการบินและอวกาศแสงสถาปัตยกรรมและ “ไข่ทอง” ตลาดรถยนต์

คุณสมบัติเช่นความยืดหยุ่นในการออกแบบการใช้พลังงานที่ต่ำแม้แต่แสงและความน่าเชื่อถือและอายุการใช้งานนานเห็นความแตกต่างโมดูล LED จากการออกแบบบนพื้นฐานของหลอดไส้แบบดั้งเดิมและหลอดเรืองแสง ไฟ LED นอกจากนี้ยังสามารถได้รับประโยชน์เคาะเช่นช่วยลดขนาดและความซับซ้อนของโมดูลและลดความซับซ้อนของการออกแบบเลนส์

ตัวอย่างที่ดีของผลประโยชน์อื่น ๆ บางส่วนของแสงไฟ LED แสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้ในห้องโดยสารของเครื่องบินโดยสาร หน่วย LED retrofit ว่าแทนที่โมดูลแสงไฟนีออนหลอดเปิดการใช้งานการควบคุมอย่างประณีตลดแสงและยังให้แสงสว่างอารมณ์ผ่านการใช้ไฟ LED สีที่แตกต่างกัน

การจัดการความร้อน
บางทีอาจจะเป็นปัญหาที่ท้าทายที่สุดเมื่อตระหนักถึงการออกแบบโมดูลที่ใช้ไฟ LED คือการจัดการอุณหภูมิของอุปกรณ์แต่ละทางแยกระหว่างการดำเนินการตามปกติ ถ้าจำนวนมากของความร้อนที่ผลิตโดยอุปกรณ์ทั้งหมดในโมดูลไม่ได้รับการจัดการอย่างถูกต้องแล้วทางแยกอุณหภูมิอาจจะสูงถึงระดับที่ชีวิตคาดว่าไฟ LED ‘จะสั้นลงและความน่าเชื่อถือเป็นอันตราย (ดูลิงค์)

โมดูล LED มักจะประกอบด้วยเมทริกซ์ของอุปกรณ์หลาย Surface Mount ไฟเหล่านี้จะประสานไปยังชั้นทองแดงฝังที่ให้การเชื่อมต่อระหว่างไฟ LED บุคคลเป็นส่วนประกอบ passive และการใช้งานอื่น ๆ ที่จำเป็นต้องกรอกข้อมูลวงจร ขนาดเล็ก ๆ ของไฟ LED และบริเวณใกล้เคียงกับที่พวกเขาสามารถติดตั้งได้หมายความว่านักออกแบบที่มีเป็นจำนวนมากของเสรีภาพในการออกแบบและสามารถบรรลุรูปแบบแสงที่ซับซ้อนที่มีระดับสูงของความสว่าง

วงจรทองแดงสลักถูกแยกออกจากแผ่นฐาน – มักจะทำจากอลูมิเนียม – โดยที่มีประสิทธิภาพความร้อนระบบไฟฟ้าแยกวัสดุอิเล็กทริก ลักษณะและความสามารถของชั้นอิเล็กทริกเป็นกุญแจสำคัญที่จะมีความยืดหยุ่นในการออกแบบและประสิทธิภาพการทำงานของโมดูลโดยรวม

วัสดุที่เป็นฉนวนจะทำโดยการผสมวัสดุที่ความร้อนที่มีประสิทธิภาพเช่นอลูมินาและโบรอนไนไตรด์กับส่วนผสมอื่น ๆ เพื่อให้มีความยืดหยุ่นในการเคลือบยังมีความยืดหยุ่นบนแผ่นฐาน ลักษณะที่สำคัญของชั้นอิเล็กทริกเป็นจำนวนแยกไฟฟ้าจะให้ระหว่างทองแดงกับประสานงานและแผ่นโลหะฐานด้านล่าง นี้เป็นที่รู้จักในฐานะของความเป็นฉนวน วัสดุอิเล็กทริกทั่วไปอาจมีความเป็นฉนวนที่ประมาณ 800 V / ล้านบาทและจะเคลือบลงบนแผ่นฐานความหนา 8-12 Mils (1 ล้านบาท = 1 นิ้ว 3 = 25.4 ไมครอน)

วัสดุอิเล็กทริกที่ใช้ในแผงวงจรโลหะฉนวนกันความร้อนมักจะมีรูปการนำความร้อนในภาคกลางของ 3W/mK นี้จะอยู่ที่ประมาณ 10 เท่าของผลการดำเนินงานที่ประสบความสำเร็จโดย FR4 (สารหน่วงไฟทอ Glass Reinforced อีพ็อกซี่เรซิ่น) PCB วัสดุ

ความต้องการที่สำคัญต่อไปของชั้นอิเล็กทริกที่จะสามารถที่จะชดเชยสำหรับค่าสัมประสิทธิ์ที่แตกต่างกันของการขยายตัวทางความร้อนของการติดตามทองแดงเมื่อประสานงานของสหประชาชาติและอลูมิเนียมฐานแผ่นกระจายความร้อน / ด้านล่าง

ไปสามมิติ
แผ่นแบนของคณะกรรมการฉนวนโลหะวงจรประกอบไปด้วยฟอยล์ทองแดงชั้นอิเล็กทริกและอลูมิเนียมแผ่นฐานที่มีอยู่เป็นเวลาหลายปี ในสายตาของนักออกแบบโมดูลก้าวหน้า LED, ปัญหาหลักที่ได้รับการที่แผ่นแบนของแผงวงจรโลหะฉนวน จำกัด ให้รูปร่าง 2D

เพื่อแก้ไขข้อ จำกัด เหล่านี้วัสดุอิเล็กทริกใหม่จะกลายเป็นใช้ได้ที่มีโมดูลัสต่ำซึ่งหมายความว่าพวกเขามีความสอดคล้องกับกลไกความเครียดและความเครียด วัสดุเหล่านี้ไม่เพียง แต่รองรับค่าสัมประสิทธิ์ของการขยายตัวขององค์ประกอบโลหะของการก่อสร้าง แต่ยังช่วยให้ชิ้นส่วนที่จะเกิดขึ้นเป็นมุมขวาและแม้กระทั่งผ่าน 360 ˚ นี้จะช่วยให้นักออกแบบในการตระหนักถึงการออกแบบที่ซับซ้อนที่มีรูปทรงและคนที่แบบวงกลมที่สมบูรณ์แบบด้วยทั้งภายในหรือภายนอกร่องรอยทองแดง

เมื่อมีการออกแบบใหม่ด้วยโลหะวงจร formable ฉนวนวัสดุคณะกรรมการเป็นไปได้ในเส้นทางรถไฟผ่านโค้งซึ่งบรรเทาความจำเป็นที่จะต้องใช้การเชื่อมต่อสายไฟและสายยาก มีประโยชน์หลายประการในการนี​​้รวมทั้งความน่าเชื่อถือที่เพิ่มขึ้นเกิดจากการที่มีทางแยกน้อยลงและ interconnects แม้จะมีค่าใช้จ่ายสูงขึ้นเล็กน้อยของวัสดุใหม่ที่ต้นทุนโดยรวมจะลดลงเนื่องจากชิ้นส่วนที่มีความจำเป็นน้อยลงและเวลาที่การชุมนุมจะลดลง

ความแข็งแรงและความทนทาน
ไฟ LED ตัวเองมีความคงทนโดยเนื้อแท้ การติดตั้งไว้บนแผงวงจรโลหะตามเพียง แต่ทำหน้าที่ในการเสริมสร้างความแข็งแรงและที่ของโมดูลที่เสร็จสมบูรณ์ของพวกเขาให้ความต้านทานที่ดีในการสั่นสะเทือนและช็อกทางกล

กลุ่มส่องสว่างยานยนต์ให้เป็นตัวอย่างที่ดีของวิธีการที่ LED โมดูลสามารถให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับหลอดไส้แบบดั้งเดิม โปรแกรมประยุกต์บนยานพาหนะมีประสบการณ์ระดับสูงของการสั่นสะเทือนและช่วงอุณหภูมิกว้างที่สามารถก่อให้เกิดความล้มเหลวของหลอดไฟไส้หลอดก่อนวัยอันควร ในบางสภาพการใช้งานไฟ LED ได้ยาวนานถึง 100,000 ชั่วโมงซึ่งหมายความว่าพวกเขาไม่ควรจะต้องมีความสนใจสำหรับชีวิตของยานพาหนะใด ๆ

ชีวิตที่ยาวนานของไฟ LED นอกจากนี้ยังช่วยลดงานออกแบบเพราะมันเป็นสิ่งสำคัญน้อยทำให้ได้แสงโมดูลสามารถเข้าถึงได้สำหรับการให้บริการในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป นี้จะส่งผลในการติดตั้ง neater แบบบูรณาการมากขึ้นและยังอยู่ในการประหยัดค่าใช้จ่ายที่อาจเกิดขึ้น

การสร้างแบบจำลองอุณหภูมิ
แพคเกจซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ความร้อนที่มีอยู่เพื่อช่วยในการพิสูจน์การออกแบบโมดูล LED ตามก่อนที่พวกเขามีความมุ่งมั่นที่จะผลิต
ซอฟต์แวร์สำเร็จรูปเหล่านี้รวบรวมข้อมูลจากฐานข้อมูลแบบบูรณาการเกี่ยวกับประสิทธิภาพ LED และข้อกำหนดร่วมกับพวกอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจรโลหะหุ้มฉนวน ข้อมูลนี้จะถูกรวมกับข้อมูลอื่น ๆ ที่เกี่ยวกับองค์ประกอบของการออกแบบรวมทั้งร่องรอยทองแดงพลังงานและพื้นระนาบและจุดแวะ เรียงข้อมูลจะถูกประมวลผลแล้วเพื่อผลิตเป็นตัวแทนที่ถูกต้องของสมรรถนะทางความร้อนของการออกแบบ

ที่ใช้งานง่ายรับรองกราฟิกของผลช่วยให้วิศวกรออกแบบได้อย่างรวดเร็วระบุพื้นที่ที่อาจต้องการความสนใจ, ขวาลงไปที่ระดับองค์ประกอบและติดตาม

ซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ความร้อนสามารถก่อให้เกิดประโยชน์ในเชิงพาณิชย์และการออกแบบอย่างมีนัยสำคัญโดยช่วยให้ความเร็วเวลาในการตลาดและการลดจำนวนของการทำซ้ำที่จำเป็นในการเข้าถึงโซลูชั่นการผลิตพร้อม