Prilikom sastavljanja LED uređaja važno je odabrati, dizajnirati i instalirati sustav za njegovo hlađenje, radijator za LED diode. Ako termički mod za LED nije ispravno odabran, to će na kraju dovesti do pregrijavanja i kvara.
Zašto hladiti LED diodu
Ideja da se LED ne zagrijava nepravilno. Izgrađena je na činjenici da se dodirom uređaja s niskim naponom ne osjeća vrućina. Prema zakonu o očuvanju energije: energija se ne pojavljuje iz ničega i ne nestaje bez traga, već se pretvara iz jedne vrste u drugu. LED diode, poput čvrstog izvora svjetlosti, emitiraju vidljivi dio spektra i pri tome emitiraju toplinu. Kao rezultat termoelektričnih pojava koje se javljaju u poluvodičkim svjetlećim diodama, oslobađa se toplina. Ovisno o temperaturi grijanja LED-a, mijenjaju se njezini pokazatelji i karakteristike. Takva snažna ovisnost pokazatelja o temperaturi dovodi do toga da:
Sl. 1. Raspored ovisnosti relativnog svjetlosnog toka od temperature prijelaza (MKR LED)
- prijelaz poluvodiča za vrijeme zagrijavanja LED kristala degradira, i brzo se istroši, a život operacije se smanjuje;
- termička granica LED dioda, nakon čega dolazi do kvara, postiže se nakon porasta temperature do 150 ° C.
- postupno smanjuje brojsvjetlosni tok koji odražava krivulje ovisnosti prikazane na slici 1;
- promjene temperature i vrijednosti pada izravnog napona na LED-u. Kada se izvor svjetla zagrije, indeks izravnog pada napona se povećava. Na krivuljama krivulje prikazuju ovisnost.
Navedeni razlozi su ozbiljan razlog za smanjenje temperature vode iz LED uređaja.
Kako ohladiti LED diode
Učinkovit način hlađenja kristala bit će uklanjanje viška topline korištenjem fenomena toplinske vodljivosti.
Radijatori se koriste u radio-elektronici za odvođenje topline, kroz koju se toplina ispušta u atmosferu na dva načina. Prvim postupkom hlađenja - pasivnim, jedan dio toplinskih infracrvenih valova emitira se u atmosferu, a drugi zbog konvekcije toplog zraka iz radijatora (slika 2). U svjetlećim diodama male snage, u ovom pasivnom načinu toplinske konvekcije, toplina se proizvodi kroz metalne kontakte, čiji indeks toplinske vodljivosti omogućuje da se iz kristala ukloni dovoljna količina njegovog viška. Dulji kontakti omogućuju bolju raspodjelu i rasipanje topline preko ploče. Nedostatak pasivne metode je velika veličina, težina i visoki troškovi ugradnje topline.
Sl. 2. Pasivni mod toplinske konvekcije
Turbulentna konvekcija odnosi se na drugu aktivnu metodu hlađenja. Za izlaz topline iz moćnih LED uređaja na ugrađenom radijatorukristalna podstava
Dimenzije, oblik i broj rubova radijatora izravno ovise o snazi diode. Sustav je ugradio mehaničke uređaje i ventilatore koji stvaraju aktivan protok zraka (Sl. 3). Na primjer, 20 vati u prednjim svjetlima vozila poslovne klase prisiljeno je upuhati ugrađeni Culler. Ova metoda je produktivnija, ali se primjenjuje samo u uvjetima dobrog vremena i nepostojanja velike prašnjavosti u prostoriji.
Slika 3 Ventilatori za aktivni način hlađenja
Ugradnja radijatora smanjuje proces pregrijavanja LED diode, što omogućuje nekoliko puta da se poveća njegov vijek trajanja.
tipovi radijatora
Prije sastavljanja uređaja potrebno je odrediti vrstu radijatora koji se koristi:
- igla ili igla (Sl. 5);
- rebrasta (sl. 4).
Ako je potrebno, prirodno hlađenje izvora svjetlosti je prvi tip, au slučaju prisilnog, drugi. Obično se igle, iste veličine s rebrastim, produktivnije za 70%.
Slika 4. Rebrasti radijator
Tip radijatora rebrastog tipa uglavnom se koristi u aktivnoj metodi uklanjanja topline. Ali uz određene geometrijske parametre, koristi se na pasivan način.
Slika 5 Igličasti radijator
Kada je udaljenost između igala 4 mm, uređaj je namijenjen za prirodno rasipanje topline, a na razmaku od 2 mm radijator je opremljen ventilatorom.
Materijali za radijatore
Za dug i produktivan radLED je vrlo važno pokupiti kvalitativni materijal za radijator. Odabire se prema određenim zahtjevima i pokazateljima. Toplinska vodljivost treba biti unutar 6-10 W. Pri nižoj stopi, materijal neće nositi toplinu koja ulazi u zrak. S toplinskom vodljivošću većom od 10 W, performanse uređaja s tehničkim pokazateljima neće se povećati, a trošak materijala će biti prekomjeran trošak novca. Najznačajniji materijali u proizvodnji su aluminij, keramika, bakar. U rijetkim slučajevima, uređaj se proizvodi od materijala koji su dio plastike, što pridonosi rasipanju topline.
LED radijator je najčešće izrađen od prešanog aluminija, jer je bolje od drugih materijala preusmjeriti toplinu. Glavni nedostatak aluminijskog radijatora za LED diode je veliki broj slojeva u proizvodu, što olakšava pojavu prijelaznog toplinskog otpora. Kako bi se prevladala takva otpornost, potrebno je dodati proizvodima materijale koji imaju toplinsku vodljivost i ispuniti slojeve zraka: ljepila, izolacijske ploče itd.
Prednost bakarnog radijatora, u usporedbi s aluminijem, je veća toplinska vodljivost. Nedostatak je u težoj težini proizvoda i manjoj toleranciji metala. Metoda prešanja bakra i rezanja rezanjem vrlo skupe metode proizvodnje.
Pogodnija opcija za odvođenje topline je keramička podloga. Svjetleće diode lemljene su na strujne vodove, što omogućuje povećanje dvostrukog rasipanja topline u usporedbiradijatori od metala.
Raspršivanje plastične topline po cijeni koja je jeftinija od aluminijskog proizvoda. Budući da je toplinska vodljivost same plastike - 0,2 W /m, moguće je postići prihvatljiv indeks samo na trošak dodavanja punila. Ako se aluminijski radijator zamijeni plastikom, iste veličine, temperatura u zoni opskrbe povećat će se za 5%.
Izračunamo područje radijatora
Imajte na umu da je za ispravan izračun površine radijatora potrebno uzeti u obzir parametre korisne površine raspršenja, a ne površinu.
Pri izračunavanju korisne površine (S), količina površina rubova i podloga u četvornim metrima. Potrebno je uzeti u obzir da svaki rub ima dvije površine. U ovom slučaju, toplinska izvedba pravokutnog oblika S - 1 cm2 je - 2 cm2.
Kao rezultat eksperimenata, izvedena je formula za izračunavanje potrebne površine za uklanjanje topline:
S = (22 - (M x 1,5)) x W, u kojem
S - područje rasipanja topline radijatora; W-nazivna snaga (W); M-power LED. Za pločaste radijatore od aluminija, tajvanski stručnjaci mogu napraviti sljedeće procjene:
- 1 W: 10? 15 cm2;
- 3 W: 30? 50 cm2;
- 10 W: oko 1000 cm2;
- 60 W: 7000 73000 cm2.
Budući da je opseg tih podataka velik i određen u uvjetima za južnu klimu, vrijednosti nisu potpuno točne i prikladne su za preliminarne izračune.
Detaljnije informacije o izračunu površine radijatora mogu bitigledajte videozapis.
Kako napraviti radijator vlastitim rukama
Radijator - važan dio u radu LED-a, njegova kvaliteta ovisi o dugovječnosti LED-a. Radi vlastite ruke radijator improviziranih materijala može biti kako slijedi:
- Samostalna izrada. Rezanje kruga od aluminija, reza na rubovima. Kao što je prikazano na slici 6, brkovi se savijaju poput ventilatora. 4 brisača zasebno se popravljaju duž osi odvajanja topline radi daljnjeg pričvršćenja konstrukcije na bazu LED-a. Konstrukciju možete pričvrstiti pomoću vijaka, prethodno postavljenog termopasta.
Slika 6 Samostalni aluminijski radijator. - U drugoj metodi koriste se profil (izrađen od aluminija) i presjek cijevi pravokutnog presjeka 30x15x1,5. (Sl. 7). Dodatni materijali: profil 265, podloška 16 mm, ljepila za topljenje, termopasta, vijci. Prvo se u cijevi izbuše 3 rupe u 8 mm, zatim u profilu - 3,8 mm - za daljnje fiksiranje pomoću vijaka. Vruće taljenje ljepilo izvor svjetla na cijev, kao i na podnožju, unaprijed primijeniti termopaste na mjestima lijepljenih dijelova. Pomoću vijaka i podložnih pločica sastavite cijelu konstrukciju.
Da bi veza bila jaka, LED nakon nanošenja ljepila se pritisne četiri sata bez teškog tereta.
Slika 7. Profilna cijev za radijator
Pri odabiru radijatora za svjetleću diodu potrebno je uzeti u obzir vrstu materijala od kojeg je sastavljena i njezino područje. Neprikladno odabrani radijator značajno će smanjiti vijek trajanja LED-a, au nekim slučajevima možda i potpunoizbacite ga iz reda u prvim satima rada.
