Structura și principiile de funcționare a radiatorului pentru LED-uri. Reguli pentru alegerea materialului și părți ale zonei. Asigurați-un radiator proprii mâini rapid și ușor.
Părerea larg răspândită că LED-urile nu se incalzesc - înșelătoare. Prin urmare, se pare că LED-urile low-power nu sunt fierbinte la atingere. Ideea este că acestea sunt echipate cu descărcător de căldură - radiatoare.
Principiul de funcționare
Consumatorul principal de căldură generată de LED-ul, care este aerul înconjurător. particulele sale reci sunt potrivite pentru suprafața încălzită a schimbătorului de căldură (radiator), încălzite și îndreptate în sus, eliberând noile mase reci.
Atunci când o coliziune are loc cu alte molecule de distribuție (împrăștiere) de căldură. Cat mai mare zona suprafeței radiatorului, cu atât mai intens va transfera căldura din aer cu LED-uri.
Cantitatea de căldură absorbită din masa aerului nu depinde de materialul absorbant de căldură pe unitatea de suprafață: Eficiența „pompă de căldură“ naturală este limitată de proprietățile sale fizice.
Radiatoare pentru răcirea LED-urile variază în design și materiale.
Materiale pentru fabricare
aerul ambiental poate dura nu mai mult de 5-10 wați, cu o unitate de suprafata. La alegerea materialului pentru fabricarea radiatorului ar trebui să ia în considerare următoarea condiție: conductivitatea termică trebuie să fie de cel puțin 5-10 wați. Materialele cu un parametru mai mic nu va fi în măsură să asigure transferul toată căldura care poate lua aer.
conductivitate termică mai mare de 10 wați vor fi redundante punct de vedere tehnic, ceea ce ar implica costuri financiare inutile, fără o creștere a eficienței radiatorului.
Pentru fabricarea radiatoarelor utilizate convențional aluminiu, cupru sau ceramică. Recent, au existat articole realizate din materiale plastice de disipare a căldurii.
aluminiu
Principalul dezavantaj al radiatorului din aluminiu este o structură cu mai multe straturi. Acest lucru duce în mod inevitabil la o rezistență termică tranzitorie, pentru a depăși acel cont, prin utilizarea de materiale termoconductoare suplimentare:
- adezivi;
- Plăci izolatoare;
- materiale care umplu golurile de aer și așa mai departe.
radiatoare din aluminiu sunt cele mai frecvente: acestea sunt bine compactate și a face față cu disiparea căldurii este destul de suportabilă.
Cuprul are o conductivitate termică mai mare decât aluminiul, cu toate acestea, în unele cazuri, utilizarea sa pentru fabricarea radiatoarelor justificate. In general, materialul activ este inferior aluminiu în ceea ce privește designul și ușurința de prelucrabilitate (cupru - mai puțin metal maleabil).
Producția de radiatoare de cupru metoda de presare - cel mai economic - este imposibil. Un tratament de tăiere oferă un procent ridicat de deșeuri materiale scumpe.
ceramică
Una dintre cele mai de succes variante teplootvodchika este un substrat ceramic. care piesele conductoare aplicate anterior. Direct la ei și LED-uri fierbințeală. Acest design vă permite să luați de două ori mai multă căldură decât radiatoare din metal.
disiparea căldurii din plastic
Din ce în ce, există informații cu privire la perspectivele de înlocuire a metalelor și a ceramicii termorasseivayuschuyu din material plastic. Interesul în acest material este clar: este necesar de plastic este mult mai ieftin decât aluminiul, dar adaptabilitatea sa este mult mai mare. Cu toate acestea, conductivitatea termică a materialelor plastice convenționale nu este mai mare de 0,1-0,2 W / mK. Pentru a realiza un material termic acceptabil conductibilitate plastic nu datorită utilizării diferitelor materiale de umplutură.
Când radiator aluminiu se înlocuiește cu plastic (dimensiuni egale), temperatura din intrare de căldură crește regiune cu doar 4-5%. Dat fiind că conductivitatea termică a materialului plastic de disipare a căldurii este mult mai puțin aluminiu (8 W / mK versus 220-180 W / mK), se poate concluziona că materialul plastic este destul de competitiv.
Tabel - Compararea conductivității termice a diferitelor materiale
caracteristici de design
Structural, caloriferele sunt împărțite în două grupe:
Primul tip este folosit în principal pentru răcirea LED-uri, al doilea - pentru a forța. Cu dimensiuni de gabarit egale PIN-ul pasiv radiator de 70 la sută aripioară mai eficient.
Dar acest lucru nu înseamnă că placa (fin) puțurile de căldură sunt potrivite numai pentru utilizare într-o pereche cu un ventilator. În funcție de dimensiunile geometrice și pot fi folosite pentru răcire pasivă.
Rețineți distanța dintre plăci (sau ace): dacă este de 4 mm - produsul este destinat disipare a căldurii naturale, în cazul în care diferența dintre elementele de radiator sunt 2 mm - este necesară echiparea ventilatorului.
Ambele tipuri de radiatoare în secțiune transversală poate fi pătrată, dreptunghiulară sau circulară.
Calculul suprafeței radiatorului
Tehnici pentru calcularea corectă a parametrilor radiatoarelor presupunem contul de mai mulți factori:
- parametrii aerului ambiant;
- Zona disipare;
- configurare radiator;
- proprietățile materialului din care este realizat schimbătorul de căldură.
Dar toate aceste detalii sunt necesare pentru proiectantul care dezvoltă căldură. radioamatori folosesc adesea radiatoare vechi, scoase de radio supradozare. Tot ce trebuie să știe - ceea ce este disiparea puterea maximă a schimbătorului de căldură.
Calculați acest parametru poate fi cu formula:
- F - fluxul de căldură (W);
- S - aria suprafeței radiatorului (suma suprafețelor tuturor nervurile sau ace și în substrat sq.). Zona de numărare, trebuie să se înțeleagă că nervură sau o placă are două suprafețe de îndepărtare a căldurii. Aceasta este, zona de chiuveta de căldură din zona dreptunghi este de 2 cm2 de 1 cm2. Suprafața acului este calculată ca circumferința (π x D), înmulțită cu înălțimea sa;
- T1 - temperatura (valoarea de margine) mediu de eliminare a căldurii, K;
- T2 - temperatura suprafeței încălzite, K;
- și - coeficientul de transfer termic. Este luat egal cu 6,8 W / (m2K) pentru suprafețele nelustruită.
Există o altă formulă simplificată. obținute experimental, pe care se poate calcula suprafața radiatorului necesară:
Pentru radiatoare cu aripioare din aluminiu, puteți utiliza datele de exemplare oferite de experți din Taiwan:
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că datele de mai sus sunt inexacte, deoarece acestea sunt specificate în intervalele cu un tiraj suficient de mare. În plus, valorile datelor incluse pentru climatul din Taiwan. Ele pot fi folosite doar pentru calcule preliminare.
teplootvodchiki de casă
radioamatorilor sunt rareori luate pentru producerea de radiatoare, deoarece acest element - ceva responsabil. afectează în mod direct durabilitatea LED-ului. Dar în viață există situații diferite atunci când vine vorba de tinkering teplootvodchik improvizat.
Cel mai simplu design de radiator de casă - cerc tăiat dintr-o foaie de aluminiu care au format pe acesta incizii. Sectorul primit puțin pliat (se pare ceva ca un rotor cu ventilator).
Radiator 4 axe mustății cot pentru fixarea structurii la corpul lămpii. LED-ul poate fi montat cu șuruburi prin pasta de transfer termic.
Radiatorul pentru LED-ul se poate face cu propriile mâini dintr-o bucată de profile și țevi din aluminiu dreptunghiulare.
- pipe 30h15h1,5;
- apăsați șaibă cu diametrul de 16 mm;
- hot-melt;
- KTP thermopaste 8;
- profil 265 (în formă de W-);
- Autofiletante șuruburi.
În țeavă pentru a crește convecția trei găuri cu un diametru de 8 mm, și un profil - gaură cu un diametru de 3,8 mm - pentru fixarea cu șuruburi.
LED-urile sunt lipite la tub - baza radiatorului - cu adeziv topit la cald.
Stratul de rosturi radiator termic este aplicat în seturi de piese 8. Următorul, structura de asamblare cu ajutorul unor șuruburi cu șaibă de presă.
Metode pentru montarea LED la radiator
LED-urile atașate la radiatoare în două moduri:
LED-uri pot fi lipite pe adeziv topit la cald. În acest scop, picătura de metal aplicată pe suprafața masei adezive, apoi se setează LED.
Pentru a obține o conexiune fermă trebuie LED-uri timp de mai multe ore zdrobi de sarcină mică - să se usucă lipici goale.
Cu toate acestea, cei mai mulți operatori de radio amatori preferă atașarea mecanică a LED-urilor. Cine a produs panou special, cu care puteți rapid și sigur de montare cu LED-uri.
Unele modele sunt dotate cu clipuri pentru optica secundare. Instalarea este simplă: pe radiator montat LED pe ea - soclu, care este fixat la baza cu șuruburi.
Calitatea este cheia pentru răcirea LED-urile durabilitatea cu LED-uri. Prin urmare, alegerea radiatorului ar trebui să fie abordată cu cea mai mare seriozitate. Cel mai bine este de a utiliza o de-a gata schimbătoare de căldură: acestea sunt vândute în magazine radio. Radiatoare nu sunt ieftine, dar ușor de instalat, și protejează fiabil LED-ul de excesul de căldură.