การศึกษาทดลองการจัดการความร้อนของหลอดแอลอีดีกำลังสูงโดยใช้อุปกรณ์ระบายความร้อนแบบน้ำร่วมกับแผ่นเทอร์โมอิเล็กทริค (EXPERIMENTAL STUDY ON THE THERMAL MANAGEMENT OF HIGH-POWER LED USING COOLING WATER WITH THERMOELECTRIC)
คำสำคัญ:
แอลอีดีกำลังสูง, การจัดการความร้อน, การระบายความร้อนแอลอีดีด้วยน้ำ, เทอร์โมอิเล็กทริคบทคัดย่อ
ความร้อนที่เกิดขึ้นเมื่อใช้งานหลอดแอลอีดีกำลังสูงมีผลต่ออายุการใช้งานและความสว่าง การจัดการความร้อนที่เกิดขึ้นจึงถือเป็นเรื่องสำคัญ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงนำเสนอการศึกษาและเปรียบเทียบความสามารถในการระบายความร้อนของหลอดแอลอีดีกำลังสูงขนาด 60 วัตต์ โดยใช้อุปกรณ์ระบายความร้อนแบบน้ำร่วมกับแผ่นเทอร์โมอิเล็กทริค โดยให้อุณหภูมิน้ำขาเข้าเฉลี่ยคงที่ 20 องศาเซลเซียส ทดลองปรับอัตราการไหลของน้ำเป็น 1.96, 4.01, 5.78 และ 8.29 ลิตร/นาที และจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริคที่ 2 4 และ 6 แอมแปร์ ตามลำดับ จากผลการทดลองพบว่า เมื่ออัตราการไหลของน้ำเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของหลอดแอลอีดีจะลดลง แต่เมื่อถึงจุดหนึ่งอุณหภูมิของหลอดแอลอีดีจะสูงขึ้น และเมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริคเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของหลอดแอลอีดีจะลดลง แต่ถ้าจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริคน้อยเกินไปจะทำให้หลอดแอลอีดีมีอุณหภูมิสูงขึ้น จุดที่สามารถระบายความร้อนได้ดีที่สุด คือ เมื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้แผ่นเทอร์โมอิเล็กทริค 6 แอมแปร์
และอัตราการไหลของน้ำ 5.78 ลิตร/นาที โดยหลอดแอลอีดีมีอุณหภูมิเฉลี่ย 4.3 องศาเซลเซียส
Downloads
References
[2] D.F. Feezell, J.S. Speck, S.P. DenBaars, S. Nakamura. (2013). Semipolar InGaN/GaN lightemitting diodes for high-efficiency solid-state lighting. J. Display Technol. 9(4): 190–198.
[3] J. Cho, E.F. Schubert, J.K. Kim. (2013). Efficiency droop in light-emitting diodes:challenges and countermeasures. Laser Photonics. 7(3): 408–421.
[4] K.S. Yang, C.H. Chung, M.T. Lee, S.B. Chiang, C.C. Wong, C.C. Wang. (2013). An experimental study on the heat dissipation of LED lighting module using metal/carbon foam. Int. Commun. Heat Mass Transfer. 48: 73–79.
[5] N. Narendran, Y. Gu, J.P. Freyssinier, H. Yu, L. Deng. (2004). Solid-state lighting: failure analysis of white LEDs. J. Cryst. Growth. 268(3-4): 449–456.
[6] Y.-W. Chang, C.-H. Cheng, W.-F. Wu, and S.-L. Chen. (2007). An Experimental Investigation of Thermoelectric Air-Cooling Module. International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering. 1(9): 466-471.
[7] J. h. Li , B. Ma, R. Wang, L. Han. (2011). Study on a cooling system based on thermoelectric cooler for thermal management of high-power LEDs. Microelectronics Reliability. 51: 2210–2215.
[8] J. Wang, X.-JieZhao, Y. Cai, C. Zhang, W. Bao. (2015). Experimental study on the thermal management of high-power LED headlight cooling device integrated with thermoelectric cooler Package. Energy conversion and Management. 101: 532-540.
[9] M. Kaya. (2014). Experimental study on active cooling System Used for Thermal Management of High-power Multichip Light-Emitting Diodes. The scientific World Journal. 2014: 1-7.
[10] X.-Y. Lu, T. ChaoHua and Y. P. Wang. (2011). Thermal analysis of high power LED package with heat pipe heat sink. Microelectronics Journal. 42: 1257-1262.
[11] Y. Deng, J. Liu. (2010). A liquid metal cooling system for the thermal management of high power LEDs. International Communications in Heat and Mass Transfer. 37(7): 788-791.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
วารสารมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ สาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี อยู่ภายใต้การอนุญาต Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 International (CC-BY-NC-ND 4.0) เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น โปรดอ่านหน้านโยบายของวารสารสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเข้าถึงแบบเปิด ลิขสิทธิ์ และการอนุญาต
