LED-uri, care au apărut pe piața de electronice relativ recent, a fost ocupat ferm poziția de lider în raport cu alte surse de lumină. Acestea sunt cele mai economice din punct de vedere al consumului de energie, mai compact și ușor de utilizat și au mai puțină căldură.
Și totuși, nu contează cât de înaltă tehnologie, și nici nu a fost nu poate fi evitată creșterea temperaturii LED în timpul funcționării sale. În plus, prin încălzirea unui LED element asemănător în virtutea caracteristicilor sale de design, ea începe să-și piardă puterea de lumină.
Desigur, în cazul în care acest lucru este de obicei DIP LED-uri, cu două picioare-contacte, este suficient de răcire extern. Dar, dacă luați un produs mai puternic, atunci nu este necesar pentru a reflecta pe radiator pentru LED-uri, care ar ajuta la eliminarea căldurii de la sursa de lumină.
Dacă acorde o atenție la aceste dispozitive de răcire în magazine, putem înțelege cât de mare costul. Atunci ce să fac?
Rămâne să înțelegem dacă le cu propriile mâini se poate face pentru un LED-uri de radiator sau grupuri de LED-uri specifice și funcționează la fel, și cât de greu este. Acum vom încerca să rezolvăm această problemă.
Și dacă este nevoie de radiator?
Pentru a începe, are sens pentru a vedea dacă este necesar radiator pentru LED-ul de răcire, și dacă da, de ce.
Faptul este că pentru eficiență, dacă luăm low-power emițătoarele diode, eficiența lor este de numai 15-17%. Se înțelege că energia rămasă se duce la căldură. Desigur, eficiența unui LED-uri de mare putere (mai mult de 1 watt) de 2 ori mai mare, dar apoi energia pe care o consumă mai mult.
Așa că orice astfel de dispozitiv este o lumină în cele din urmă alocă o anumită cantitate de căldură care trebuie să meargă undeva. De exemplu, o diodă de contact SMD2835 anod de lumină este puțin mai mică decât jumătate din componenta, aceasta într-un fel, și asigură fluxul de căldură necesar, și în ciuda faptului că acesta este un curent scăzut. Se pare că el a fost cu radiator. Dar LED-urile de mare putere necesită o mare atenție.
Cu temperaturi ridicate constant lungime de undă de emisie de cristal este deplasată, rezultând o luminozitate redusă și durata de viață este mult redus. Se pare că, fără un radiator în circuitele de autoasamblare cu LED-uri de mare putere nu se poate face.
Tipurile existente de radiatoare
Radiatoare pentru LED-uri
Aparatul de răcire împărțit de caracteristici structurale în 3 tipuri principale și pot avea o formă circulară, pătrată sau dreptunghiulară, dacă este o placă radiator, tijă sau cu nervuri.
Alegerea unui cooler sau al producției proprii, trebuie să acorde o atenție deosebită la grosimea bazei sale, pentru că doar va prelua căldura principal, care este apoi distribuit uniform în alte părți ale radiatorului.
Pentru a alege forma dispozitivului de răcire afectează aparatul a viitorului instrument, și anume, modul în care acesta va fi răcit, fie forțată sau ventilație naturală.
Pe aceasta depinde de distanța dintre plăci. În lipsa ventilare forțată, acesta nu poate fi mai mică de 4 milimetri. În cazul în care condiția nu este îndeplinită, este utilizarea unui astfel de dispozitiv de răcire nu va fi.
Dar, sub formă de valori pentru răcire nu. Un exemplu este lampa cu LED-uri. Designerii trebuie să lucreze din greu, probabil, venind cu o variantă în care căldura nu va depăși dimensiunea și forma de bec în sine, nu strica aspectul și, în același timp, pentru a face efectiv treaba. Uneori, în astfel de cazuri, un dispozitiv special de răcire este atașat adeziv conductiv termic direct la PCB.
Material sursă
Pentru fabricarea radiatorului în zilele noastre cel mai frecvent utilizate aluminiu. Lucru este că acest material este foarte potrivit pentru astfel de scopuri, și, astfel, este ieftin. Dar, dacă aveți dimensiunile valoarea produsului, atunci este puțin probabil ca este mai bine de cupru pentru a găsi ceva, t. Pentru a. Ea are o conductivitate termică mai mare, și, prin urmare, dimensiunea radiatorului obținută în 2 ori mai mic.
Dar nu numai aceste două materiale sunt adecvate pentru fabricarea dispozitivului de răcire? Este logic să înțeleagă unele dintre cele mai materii prime pot face căldură, și care sunt diferențele dintre ele.
Prin căldură medie la nivel de conducere este în intervalul 200 la 240 W / m * K, care este mai mare decât același parametru de aramă și de fier de aproape 3 ori. Practic, aceasta depinde de prezența și cantitatea de impurități din aluminiu. Desigur, acest lucru este convenabil în prelucrarea metalelor, și deci mai puțin frecvente, dar totuși cu condiția că incinta este mică, iar răcirea este necesară decente, radiator aluminiu cupru inferior.
Indicator metal de 2 ori conductivitatea termică a aluminiului, dand palma doar un metal nobil, cum ar fi argint, și este de 400 W / m * K. Dar, în ciuda faptului că de cupru este de răcire atât de bine, astfel de radiatoare sunt rare. Lucru este că este destul de scump, în comparație cu aluminiu, în plus față de prelucrare complexă și are o masă mare.
Deci, în cazul în care o lampă cu LED-uri pentru a instala răcitoare de cupru, acesta va crește prețul, iar acest lucru este inacceptabil, adică. Pentru a. În cele din urmă firma în fața acerbă de pe piața devine competitivă.
parametru este aproape de conductivitatea termică a aluminiului și a parametrilor 175-235 W / m * K. ceramică convenabile, care este el însuși un izolator, ceea ce este important în circuitele electronice și electrice.
Cu toate acestea, atunci când o astfel de conductivitate termică se pierde celălalt, este foarte ușor de manevrat material.
termoplastic
Desigur, parametrii de conductivitate termică termoplast ușor mai mică decât cea a aluminiului (la 5 la 40 W / m * K), dar are unele avantaje. În plus față de proprietățile dielectrice, este încă foarte ușoară și are un cost redus. Abia acum, când proiectarea lămpi cu LED-uri mai puternice de 10 wați, el pierde, evident, aluminiu și cupru.
Răcirea de LED-uri de mare putere
Desigur, LED-urile au o capacitate mai mare de 10 W și sub 50 W, nu are sens să asigure ventilație forțată - cu radiatoare de răcire poate fi mânerul din cupru sau aluminiu. Dar când mai multă putere devine problematică. Desigur, orice este posibil, dar dacă are sens să părăsească răcirea naturală pentru dispozitiv de mare putere, în cazul în care greutatea unității de răcire este de numai 400 de grame, și mai mult?
În acest caz, este necesar să se gândească cum să construiască un mic cooler radiator. Desigur, va crea anumite dificultăți în ceea ce privește echipamente cut-off putere în caz de eșec ventilator, precum și puterea, dar va ajuta la reducerea greutatea lămpii cu LED-uri.
Se pare că o persoană este pus în fața unei alegeri - fie grele și, în ansamblu, dar elementul de răcire relativ ieftină, sau instalarea unui radiator compact care are greutate redusă, cu răcitor, unitatea de putere și oprire automată.
Se poate spune că, indiferent cât de bine dispozitivul de răcire, acesta nu va oferi o rezistență termică perfectă. Asta e doar să-l reducă, și utilizează o pasta termică specială. Experiența practică dovedită că este suficient de eficient și, prin urmare, utilizat pe scară largă în tehnologia informatică și electronice de consum. Dacă este de bună calitate, acesta va avea o vâscozitate scăzută și o bună rezistență la întărire la temperaturi mai mari.
Radiator cu un răcitor
Suprafața elementului de răcire
Se calculează suprafața elementului de răcire pentru lămpile cu LED-uri în două moduri - și durata de proiectare.
Esența de proiectare este de a determina dimensiunile geometrice ale dispozitivului fiind răcit și metoda de calibrare - acțiune din punctul opus, și anume posibilitatea de a cunoaște radiatorului în dimensiunile sale, este necesar să se calculeze la ce cantitate de căldură este capabil să ...
Desigur, pentru a decide care opțiune este cea mai acceptabilă, este necesar ca, în fiecare caz în parte, pe baza datelor disponibile, dar pentru orice alegere ar trebui să se înțeleagă că soluția necesară formule matematice precise și probleme cu mai multe necunoscute. În plus, cu excepția cărți de referință necesare pentru diagrame de date cu întinse pentru a le formulele necesare, precum și să ia în considerare nu numai dimensiunea și orientarea grilajului, care are un radiator, dar, de asemenea, influențele externe.
Și are sens să se ia în considerare țara de producător de LED-uri, t. Pentru a. Chinez de multe ori „te rog“ nepotrivire de caracteristicile menționate reale.
Formula de calcul a radiatorului
Este normal că mulți oameni nu doresc sa din cauza perechii de dispozitive pentru a se îngropa într-o astfel de junglă complex de formule și tabele, care trebuie să-și reconsidere foarte multe. Dar cum face calculul? Există o versiune simplificată a calculului. Desigur, el este un pic superficial și nu ia în considerare anumiți factori, dar încă se calculează dimensiunile elementului de radiator, deși unele de ajutor.
Dacă se presupune că S în formula este aria elementului de răcire (. Per sq cm), atunci se va arata dupa cum urmeaza: Rθsa = 50 / √S.
Este necesar să se înlocuiască zona radiatorului, fără a uita să se ia în considerare marginile și fețele laterale, și pot primi date de elementul de răcire în rezistența sa conducătoare de căldură.
Ei bine, folosind următoarea formulă se poate calcula parametrii de putere disipare: Pt = = (Tj-Ta) / Rθja.
T. k. Este cel mai simplu mod de a calcula, și nu ia în considerare o mulțime de nuanțe, datele rezultate pot fi ușor înmulțită cu eroarea, adică. E. 0.7.