5G時代這款大功率LED車燈採用手機電腦均溫板散熱技術

隨著LED芯片技術的不斷革新發展,大功率高亮度LED車燈成為未來的主要趨勢已是必然。由於LED車燈更加多功能和智能化,LED車燈核心部件——芯片的集成度更高,這也必將導致LED車燈功耗要比普通LED增加很多。因此大功率時代在以往的基礎上對於車燈散熱處理技術以及散熱材料的升級提出了更高的要求和挑戰。散熱問題依然是行業尋求突破的重難點。

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LED車燈以前只是作為一個簡單的車燈提示和警示作用,不需要強大的亮度和很高的功率,自然發熱量不會很大。隨著LED車燈進入到了智能LED車燈時代,LED車燈越來越高,功率越來越強大,尤其是用車輛長期行駛時發熱更是嚴重。那麼散熱就一直成為困擾智能LED車燈的問題之一。

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汽車LED車燈散熱往事

今天就跟大家聊一聊LED散熱這件事,在LED車燈散熱這件事情上不同的車燈廠商選擇了不同的散熱方式,最開始採用金屬鋁體散熱,銅和鋁作為一種良好的導熱材料和散熱材料,用其給車燈進行散熱。緊接著隨著車燈體積的變小,出現了新的散熱材料和技術,那就是用均溫板熱導循環系統散熱,通過將紫銅導出的熱量直接通過這層金屬背板傳遞到車燈身各個角落。

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事實上近些年來,從石墨散熱到熱管散熱,再到現在的均溫板散熱等等,LED車燈散熱技術一直在不斷更新。據業內相關人士表示:小功率的芯片功率為1W—2W,高導熱石墨材料足以解決普通LED面臨局部過熱、空間限制等問題。而大功率芯片的最大功率將達到5W—7W。隨著芯片功耗的增加和LED車燈結構(輕小易安裝)的變化,高導熱石墨材料已難以滿足車燈散熱的需求。

在目前LED車燈的各種散熱方案中,均溫板作為解決LED光源散熱問題的新型方式,憑藉獨特的散熱效果,已逐步成為大功率LED時代的主力需求和行業風口。在本月初發布的新型前裝LED大燈中,奔馳 和寶馬頂級車系LED車燈裡面 散熱系統均採用了 均溫板。

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邁斯M20新一代均溫板循環散熱系統

以上的散熱方式已經難以應對現如今LED車燈越來越大功率越來越多的熱量,邁斯新一代LED給出了全新的解決方案,那就是採用了均溫板循環散熱,一種採用均溫板的大功率LED散熱結構,主要由大功率LED芯片、均溫板、銅齒片狀散熱器三大部分融為一體構成,其中大功率LED芯片直接封裝在均溫板上,又用無鉛錫焊劑層將均溫板與散熱器焊接成一體,通過均溫板內液體介質的蒸發冷凝迅速將大功率LED芯片工作時產生的熱量傳遞至散熱器,實現了高效散熱的目的。與現有大功率LED熱管式散熱結構相比,不但少了一層用於封裝芯片的基板阻熱體和一層基板與熱管之間的空阻,而且均溫板二維面的傳導比熱管一維線的傳導具有更好的導熱性能,是現有市場上大功率LED熱管散熱結構的延伸和拓展。

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2020年初,邁斯POWER系列LED車燈,特別POWER2020系列M20大功率,作為發燒友改裝車燈首選利器,在配置上可謂是滿滿的堆料。POWER2020系列M20,和其它大功率LED車燈一樣都擁有大功率三安芯片,雙滾珠風扇以及標準智能溫控55W大功率驅動電源控制器,除此之外,邁斯M20還率先採用3D均熱板循環系統散熱,這種強無敵的配置,亮度還不逆天嗎?

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而邁斯M20大功率LED卻驚人的搭配了一顆內置的高效能離心風扇,邁斯M20風扇每分鐘可達11000轉,通過CAE仿真技術,優化設計風扇葉片形狀及入口角,相比一般的LED風扇,提高了不少。邁斯M20大功率LED採用全新設計升級的南北通透的風道(風道散熱器整體表面積提高56%),使得通風量足足提升了43%,換熱量提升30%,搭配3D均溫板循環散熱系統和高導熱係數的航空級鋁合金散熱片,導熱係數提升了100%。這也難怪,邁斯官方會如此說,只導熱不散熱的大功率LED車燈都是耍流氓了。

內置風扇+3D均溫板循環散熱系統+航空級鋁合金散熱片,是邁斯獨有的一項散熱技術,從散熱方面來說,邁斯大功率LED,確實都考慮到了。

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讀到這裡,可能很多人要問了,什麼是均溫板?均溫板的優勢在哪裡?接下來小編將均溫板與傳統散熱管進行對比,為大家解答以上問題。

均溫板在英文中寫成Vapor Chambers,故簡稱為VC ,在行業內也通常被叫作均溫板、均熱板、平面熱管或散熱板。隨著近年來芯片功率與密度的不斷提升,VC均溫板作為一種傳熱元件,已廣泛應用在筆記本電腦、網絡服務器、5G手機等大功耗器件的散熱上。


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熱管是將熱源連接到遠端翅片或基板的理想媒介,尤其是對於相對複雜有彎度的熱量傳遞路徑來說。即使為直線路徑,在熱量需要遠端轉移的情況下,也適用熱管而不是VC均溫板。這就是熱管和VC散熱板的關鍵區別,熱管重點是轉移熱量。兩者的散熱功能雖然一致,但實現的方法和途徑還是有區別。雖然VC散熱板可以認為是平面熱管,但較之於傳統熱管,它顯然更具有核心優勢。由於使用 均溫板可以讓熱源和散熱設備之間直接接觸,能高效快速降低熱阻。其次,VC均溫板形狀為平面,它可以使表面溫度分佈更均勻,因而比金屬和傳統熱管均溫效果更好。


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早期LED車燈散熱普遍以鋁體太陽花作為主要材料,可以稱其為第一代散熱。 那麼銅管液冷就是第二代散熱技術,而VC均熱板則是最新的第三代散熱技術,應該是2020年旗艦LED車燈的標配。

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簡單來說,VC均溫板液冷是銅管液冷的升維技術,兩者雖然都是氣液相變的原理,不同的是熱管只有單一方向的“線性”有效導熱能力,而VC均溫板相當於從“線到面”的升維,可以更好的將熱量從光源發熱點傳到下面銅齒片帶走。


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如果說銅管是根竹子,那VC均溫板就是個竹筏。而邁斯M20還是一面擁有720mm²超大面積的“竹筏”,能夠更快、更均勻的把熱量傳遞,徹底激發LED光源的性能。

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作為國內首家採用三維VC均溫板散熱技術生產製造LED車燈工廠,好司機車燈(MAX邁斯LED)已正式用於批量生產三維散熱系統的LED車燈產品。經過早前的市場分析、研究探討、設備採購等一系列籌備工作,公司於今年專門成立了大功率LED車燈事業部,引進尖端生產設備成立生產線,招聘具多年經驗的三維均溫板散熱技術人員組建團隊,佈局國內外大功率LED車燈市場。

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(附下均溫板概念詳解)

均溫板是平板熱管的一種,可以將聚集在熱源表面的熱流迅速傳遞並擴散到大面積的冷凝表面上,從而促進熱量的散發,降低元器件表面的熱流密度。

均溫板的結構:由底板,邊框和蓋板組成一個完全封閉的平板型腔體,腔體內壁面設有吸液毛細芯結構,毛細芯結構可以是金屬絲網,微型溝槽,纖維絲,也可以是金屬粉末燒結芯以及幾種結構組合。腔體內部必要時需設有支撐結構,以克服因抽真空負壓造成凹陷和受熱外漲的變形。

均溫板優點:體積小可以使得散熱器控制的向入門級低功耗那樣薄;導熱快,更不容易導致熱量積累。 外形不受限制,可以是方形、圓形等,適應各種散熱環境。啟動溫度低;傳熱速度快;均溫性能好;輸出功率大;製造成本低;使用壽命長;重量輕。

均溫板在計算機領域的應用:均溫板多為定製化產品,適於需小體積或需快速散高熱的電子產品。目前主要應用於服務器、平板電腦,高檔圖形卡等產品,未來還可應用於高階電信設備、高功率亮度的 LED照明等的散熱。


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