Hiện nay, công nghệ chiếu sáng LED trên xe ô tô đang ngày một phát triển, nhưng việc trang bị trên những dòng xe hiện vẫn đang còn hạn chế, chỉ được sở hữu trên những dòng xe cao cấp. Công suất của chip LED càng cao, thì đèn sẽ càng sáng, kéo theo đó là nhiệt lượng tỏa ra rất cao.
Để giải quyết bài toán đó, hãy cùng theo chân Auto365 đi tìm hiểu kỹ hơn về hệ thống tản nhiệt trên những chip LED.
Chip LED (Light Emitting Diode) được xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1996, với nhiều màu sắc khác nhau, nhưng phải đến khi đèn LED xanh, trắng ra đời, công nghệ này mới được áp dụng trên hệ thống chiếu sáng của xe ô tô.
Chip LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p, ghép cùng với khối bán dẫn loại n và khi được cấp nguồn điện một chiều thì chỗ tiếp giáp giữa hai khối bán dẫn của chip LED sẽ phát ra phổ ánh sáng nhìn thấy được.
Hệ thống chip LED là bộ phận sản xuất nhiệt lượng cực kỳ lớn, nó ảnh hưởng rất nhiều đến tuổi thọ, độ hoạt động ổn định của sản phẩm. Theo định luật Jun – Len – Xơ Dụng cụ hay thiết bị điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng.
Để giải quyết bài toán nhiệt năng này, các hãng công nghệ chiếu sáng đã nghiên cứu, tìm kiếm các giải pháp nhằm giải quyết bài toán hệ thống tản nhiệt, bằng cách tối ưu vòng quay của các cánh quạt, gia tăng lưu lượng khí mát lưu thông trong hệ thống, cải tiến hệ thống vật liệu truyền dẫn nhiệt lượng ra bên ngoài.
Chip LED
Nhiệt lượng sinh ra chính là kẻ thù của các hệ thống điện tử, công suất càng cao, điện năng càng lớn thì nhiệt lượng sinh ra sẽ càng cao, gây ảnh hưởng rất lớn đến hệ thống bo mạch và các chi tiết linh kiện bên trong thiết bị.
Để giải quyết bài toán này, các hãng đèn đã nghiên cứu ra 2 phương pháp giải nhiệt tối ưu và hiệu quả nhất cho từng sản phẩm là hệ thống làm mát chủ động và hệ thống làm mát thụ động.
Đối với hệ thống làm mát thụ động, được áp dụng trên các dòng bi led có kích thước nhỏ, không thể trang bị thêm hệ thống tản nhiệt bằng quạt, bằng cách này có thể tối ưu được kích thước của sản phẩm, phù hợp lắp đặt trên các vị trí gầm xe, trợ sáng hay những ngóc ngách trên hệ thống xe.
Với hệ thống tản nhiệt thụ động, thông thường, toàn bộ phần thân của sản phẩm sẽ được làm từ loại vật liệu aluminum nguyên khối, nhằm tối đa hóa nhiệt lượng sinh ra từ chip LED sẽ được dẫn trực tiếp sang phần thân đèn, từ đây nhờ lưu lượng khí mát khi xe di chuyển, tác động trực tiếp lên phần thân đèn, giải phóng nhiệt lượng ra bên ngoài.
Hệ thống làm mát thụ động
Thông thường các hãng trên thị trường, điển hình như: GTR, X-Light, Henvvei, Tirtim, Titan, Matrix light, Osram… đều sử dụng các kết cấu tản nhiệt tương tự nhau. Với hệ thống chip LED được đặt bên trên đế đồng DTP, thiết kế kéo dài ra thẳng hệ thống quạt tản nhiệt, giúp nhiệt lượng được giải phóng ra bên ngoài một cách nhanh chóng.
Bên trên đế đồng DTP là hệ thống vật liệu tản nhiệt, với 2 loại vật liệu được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là aluminum với chỉ số truyền dẫn nhiệt là 247 W/mK và vật liệu đồng với chỉ số 380 W/mK, đây là loại vật liệu dẫn nhiệt tốt nhất được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Các loại vật liệu được dập định hình tạo ra các khe rãnh thoát khí, giúp luồng khí mát được lưu thông hiệu quả tối đa.
Vật liệu tản nhiệt
Quạt tản nhiệt là thứ không thể không nhắc đến, nó đóng vai trò rất quan trọng trong việc làm mát chủ động, đây là công nghệ độc quyền của các hãng, tối ưu riêng biệt cho từng cánh quạt, nhằm gia tăng lưu lượng khí mát tuần hoàn trong hệ thống, giúp làm mát nhanh chóng.
Bên cạnh đó, một số hãng đã trang bị công nghệ quạt tản nhiệt tiên tiến mới, được tích hợp cảm biến AI, giúp giảm xác nhiệt độ tỏa ra từ hệ thống, từ đó điều chỉnh tốc độ của cánh quạt phù hợp, giúp đảm bảo sự hoạt động ổn định và tuổi thọ của hệ thống quạt.
Quạt tản nhiệt thương hiệu GTR
