Nhƣ đã đề cập ở phần trƣớc, lớp TIM có vai trò quan trọng trong việc dẫn nhiệt từ trong LED sang heatsink nên chúng tôi tiến hành thay đổi độ dẫn nhiệt của các loại TIM khác nhau để khảo sát sự phụ thuộc của Tmax vào độ dẫn nhiệt của TIM. Vật liệu làm TIM là keo dẫn nhiệt có độ dẫn từ 0.2 W/mK đến 3 W/mK, các yếu tố đƣợc chọn cố định v = 1.2 m/s và heatsink với d = 10 mm.
Hình 3.13: Phân bố nhiệt cho đèn LED và trên lớp TIM ứng với độ dẫn nhiệt của lớp TIM khác nhau: k = 0.5 W/mK (a), k =1.5 W/mK (b) và k = 3 W/mK (c).
Theo kết quả khảo sát phân bố nhiệt thì nhiệt độ tập trung cao tại LED và tản ra xung quanh hai phía của heatsink, tại tâm của lớp TIM nhiệt độ tập trung mạnh nhất và bắt đầu giảm dần ra xung quanh, khi k =0.5 W/mK và k = 1.5 W/mK thì phân bố nhiệt thay đổi rõ rệt, nhiệt độ giảm nhanh đáng kể, nhƣng tại k = 3.0 W/mK thì phân bố nhiệt thay đổi rất ít so với khi k = 1.5 W/mK, nghĩa là khi độ dẫn nhiệt của lớp TIM lớn thì hiệu suất tản nhiệt là nhƣ nhau, lúc này nhiệt độ không còn phụ thuộc vào độ dẫn nhiệt của TIM nữa. Sự thay đổi cụ thể nhƣ sau: tại k = 0.5 W/mK, giá trị của nhiệt độ Tmax = 112.7 0C,tại k = 1.5 W/mK là Tmax = 68.5 0C và tại k = 3.0 W/mK thì nhiệt độ
Hình 3.14: Sự phụ thuộc của Tmaxv o độ dẫn nhiệt của các loại TIM khác nhau.
Theo 3.14 nhiệt độ Tmax giảm mạnh khi độ dẫn nhiệt tăng từ k = 0.2 W/mK (Tmax = 130.5 0C) lên k =1.5 W/mK (Tmax =68.5 0C) độ giảm nhiệt độ là 61.5 0C, cho thấy lúc này hiệu quả tản nhiệt của hệ thống đèn phụ thuộc rất mạnh vào độ dẫn nhiệt của các loại TIM khác nhau. Nhƣng khi độ dẫn k > 1.5 W/mK thì lƣợng nhiệt tiêu hao giảm rất ít, giá trị khảo sát đƣợc tại k = 3.0 W/mK là Tmax =62.0 0C (giảm 6.5 0C so với khi k =1.5 W/mK), lúc này nhiệt độ ít phụ thuộc vào độ dẫn của vật liệu làm keo tản nhiệt.