Aluminium kylfläns för LED

Det är känt att varaktigheten av lysdioder beror på kvaliteten av det använda materialet i en halvledaranordning och en ström-förhållande till mängden värme som genereras. Ge ljus minskar gradvis, och efter det kommer att bli hälften av det ursprungliga värdet, kommer LED liv börjar minska. Varaktigheten av driften av enheterna kan vara upp till 100 000 timmar, men endast under förutsättning att det inte påverkas av höga temperaturer.

För kylanordningar som producerar värme, som används i radioelektronik anordning såsom en värmesänka för lysdioderna. Värme avlägsnas från aggregaten i atmosfären uppnås genom två metoder.

Den första metoden för kylning av lysdioderna

Denna metod är baserad på värmestrålning vågor i atmosfären, eller värmekonvektion. Metoden hör till kategorin av passiv kylning. En del av den energi som frigörs till atmosfären genom infraröd strålningsflöde, och en del går genom cirkulation av den uppvärmda luften från radiatorn.

Bland teknikerna för LED passiv kylning system är mest populära. Den har inga roterande mekanismer och inte kräver regelbundet underhåll.

Nackdelarna med detta system inkluderar behovet av att installera en stor kylfläns. Dess vikt är tillräckligt stor, och priset för det är hög.

Den andra metoden

Han fick namnet turbulent konvektion. Denna metod är aktiv. Detta system gäller fläktar eller andra mekaniska anordningar som kan skapa luftflödet.

Aktiv kylning metod har en högre nivå av prestanda än den passiva metoden. Men ogynnsamma väderförhållanden, förekomsten av stora mängder damm, särskilt i det fria, inte möjligt att installera liknande system på andra håll.

Tillverkning av radiatorer

följande regler bör styra valet av material:

• värmeledningsförmåga Hastigheten bör inte vara mindre än 5-10 watt. Material med lägre kan inte förmedla all värme som tar luften.
• Nivån av värmeledningsförmåga över 10 W från en teknisk synvinkel kommer att vara överdriven, vilket skulle medföra onödiga monetära kostnader utan att öka effektiviteten anordningen.

För framställning av radiatorer används vanligen aluminium, koppar och keramik. Release enheter baserade på plast, värmeavledande.

aluminium fixturer

Radiator för lysdioder är mest populära, är tillverkad i aluminium. Den största nackdelen med anordningen är att den består av en serie skikt. Detta orsakar oundvikligen en transient värmemotstånd, som kan övervinnas genom ytterligare värmeledande material: ämnen med lim, isoleringsplattor, material för att fylla luftspalter.

Aluminium kylfläns för LED används oftare än andra. Det är benägen att pressning och klarar värmeavledning.

För kylning aktiv nivå kräver vanligen ett plant ark av aluminium av en storlek som inte är större än storleken på lampan. Sheet blåses av fläkten.

En lämplig temperatur för drift av LED anses vara en indikator 65 ° C. Emellertid, ju lägre temperaturen är, desto högre effektiviteten hos anordningen och dess livstid längre. Den optimala temperaturen av radiatorytan anses vara en indikator 45 ° C, men inte högre. För diod är nödvändigt 1 W effekt att installera på kylaren av aluminium. Området av radiatorn är 30-35 cm ^2. Radiator 3 W lysdioder kräver en ökning av området kommer att fördubblas och 60-70 ^cm2.

Eftersom kylaren är bäst lämpad anordning tillverkad av aluminium som det mest enkelt och relativt billigt. När beräkningsanordning för LED arrayer tagna andelen av 35 cm till 1 W.

För kylning aktiv radiator teckenområde kan vara mindre än 10 gånger. I LED 1 W tillräckligt 3-3,5 cm ^2.

Till exempel anser kylflänsen "stjärna" för lysdioderna. Den apparat som används för att avlägsna värme från LED och är en liten radiator. Sin grund plattan är tillverkad av kompositmaterial - aluminium används, urladdnings värme från LED och kopparfolien med förbindningsdynorna. Radiatorn är monterad på en LED med hög effekt (3,1 W).

Radiatorer i koppar

De anordningar innehåller kopparplatta. Koppar har en högre värmeledningsförmåga än aluminium. Dess införande i systemet är motiverad.

Men i allmänhet är metallen aluminium sämre när det gäller vikt och prestanda. Koppar är inte en smidbar metall. Tillverkningsanordning koppar pressningsmetod är ekonomisk. En skärande bearbetning lämnar en stor mängd av dyrbart material avfall.

Radiatorer gjorda av keramik

Framgångsrik modell är en keramisk värmesänka för att lamporna, som ursprungligen applicerades spår, leda ström. Direkt till dem och det finns podpayka lysdioder. Denna design lämnar värme är dubbelt jämfört med anordningarna av aluminium.

Radiatorer tillverkade av plast

Värmeavledande anordning är av plastmaterial av intresse. Och detta är förståeligt, eftersom kostnaden för detta material är lägre aluminiumpriser och högre teknisk nivå.

Men den termiska ledningsförmågan hos den inte i större än vanliga plaster 0,1-0,2 W / (m · K). Möjligt att uppnå en acceptabel indikator med användning av olika fyllmedel. Vid byte av aluminiumkylare anordning baserad på plast (samma storlek), temperaturnivå i inloppstemperaturen stiger med 4-5%. Baserat på det faktum att den termiska ledningsförmågan hos plast diffusor är lägre än den hos aluminium (8 W / (mK) mot 220-180 W / (mK)), drar vi slutsatsen: plast kan konkurrera med aluminium.

Design av radiatorer

Många undrar: vad är LED kylfläns för bättre?

Det finns två grupper av ändringar:

• nål;
• ribbad.

Till exempel, för en 10W LED radiator representeras ribbade LED-enhet.

Den första typen används vanligtvis för naturlig kylmetod lysdioder, och den andra - att tvinga. I termer av dimensioner identiska passiv nålaggregat 70% högre än verkningsgraden hos det ribbade typen.

Element för hög effekt lysdioder har nålformig struktur. De är konstruerade för hög effekt lysdioder, men det betyder inte att de räfflade plattor baserade enheter är endast lämpliga för drift med fläkten. Beroende på de geometriska parametrar och de används för att kyla den passiva karaktär.

Radiator för varje LED-konfiguration kan ha en kvadratisk, rektangulär eller cirkulär form.

Hur man beräknar arean av en radiator. Metoder för att erhålla exakta mått på enhetsparametrar

I det här fallet, med utgångspunkt i ett antal viktiga faktorer:

• omgivningsparametrar;
• dispersion nivå område;
• modifiering av radiatorn;
• speciella material av vilket anordningen är gjord teploobmenivayuschee.

Men alla dessa detaljer är nödvändiga för designer, som utvecklar en kylfläns.

Grunden för radioamatörer, som regel, vidtas för att använda kylare. Allt som krävs - är kunskapen om den maximala effektförlusten i värmeväxlingsanordningen.

Den första metoden

Område Beräkningen utförs enligt formeln F = a x Cx (T1 - T2), där F är värmeflödet, och S - radiator ytarea (summan av områdena för alla ribborna eller nålar och substrat kvm), T1 - indikator på den omgivande temperaturen, den vikande värme och T2 - temperaturen på den upphettade ytan.

Producera en räkning område bör man vara uppmärksam på det faktum att fenan eller plattan har två ytor för värmeavledning.

Beräkning av nålen ytan är gjord längs omkretsen (π x D), multiplicerat med den komponenthöjden.

För ytor som inte har utsatts för polering, är värmeöverföringskoefficienten ett index som är lika med 8,6 W / (m ² · K).

Den andra metoden för beräkning

Det finns en annan enkel formel, Kotra erhållits genom experiment.

S = [22 - (M x 1,5)] x B, där S är en indikator av värmeväxlaren området, W - Summerings effekt (W), och M - oanvänd effekt LED.

För ribb radiator typ, tillverkad av aluminium-baserade, kan du använda de uppgifter som ingenjörer från Taiwan. Dessa har inte precision, som visas i intervall med högt index av körningen. Dessutom är definitionen lämplig för klimatförhållandena i Taiwan. De kan endast grundas på preliminära beräkningar.

Hur man gör kylaren med händerna?

Radioamatörer sällan tas för tillverkning teplootvodchikov sina egna händer, eftersom detta element kräver ett särskilt ansvar. När allt kommer omkring, har denna produkt påverkar långsiktig service av LED. Men det råkar vara så att mästarna grep tillverkningen av värmeväxlaren av de tillgängliga verktygen.

Det första alternativet

Enhetlig design. Är en cirkel som skärs av aluminium. Det finns nedskärningar. De resulterande sektorer lätt böjda. Resultatet är en detalj som liknar fläkthjulet. Axlarna anordningar viks fyra skäggtömmar som tjänar fästanordning. LED kan fästas med hjälp av skruvar och termisk pasta.

alternativ 2

Radiator för lysdioder med sina händer kan göras från ett fragment av aluminiumrör med en rektangulär tvärsektion.

Nödvändiga material:

• storlek 30h15h1,5 mm rör;
• presstvätt vars diameter är 16 mm;
• termisk adhesiv;
• Termisk pasta QFT-8;
• W-formad profil 265;
• självgängande skruvar.

Att optimera konvention tre borrade hål vilkas diameter är 8 mm och en profil - hål 3,8 mm diameter för fastsättning med hjälp av skruvar.

Lysdioder är bundna till röret - den huvudsakliga delen av radiatorn - användning av termisk adhesiv. På platser där de anslutna radiatordelar, ett skikt av värme KTP klistra 8.

Fortsätt sedan att montera struktur med hjälp av självgängande skruvar för att trycka på pucken.

Metoder för montering av LED till kylflänsen

Lysdioder anslutna till anordningen med hjälp av två metoder:

• mekaniskt;
• bindning.

LED termisk adhesiv lim. För detta ändamål, är metallytan appliceras lite lim och sedan lägga den på lysdioden. För att erhålla en god anslutning trycks ned LED belastning tills torrt lim. Men de flesta konstnärer föredrar att använda en mekanisk metod.

För närvarande produceras särskild panel genom vilken du kan på kortast möjliga tid att göra installationen av dioden. Vissa modeller har ytterligare terminaler för sekundära optik. Installationen är mycket enkel. Till kylaren monterade LED, då det - panelen som är ansluten till basen med självgängande skruvar.

slutsats

Kylaren för att kyla av hög kvalitet lysdioder blev nyckeln till enhetens livslängd. Därför bör välja enheten vara mycket försiktig. Det är bättre att ta till användningen av växt värmeväxlare. De finns i radio- och elektronikaffärer. utrustningskostnader är höga, men installationen av LED och på dem är enkelt, och skyddet av olika kvalitet och tillförlitlighet.