Aluminijski radijator za LED diode

Poznato je da životni vijek LED-a izravno ovisi o kvaliteti materijala koji se koristi u poluvodiču, kao io omjeru napona uređaja i količini oslobođene topline. Izlaz svjetla postupno se smanjuje, a nakon što je pola originalne vrijednosti, vijek trajanja LED će se početi smanjivati. Trajanje uređaja može biti do 100 000 sati, ali samo pod uvjetom da ne utječu na visoke temperature.

Za hlađenje uređaja koji proizvode toplinu, radio-elektronika koristi uređaj poput radijatora za LED diode. Uklanjanje topline iz agregata u atmosferu postiže se dvjema metodama.

Prvi način hlađenja LED-a

Ova metoda temelji se na emisiji toplinskih valova u atmosferu ili toplinskoj konvekciji. Metoda se odnosi na ispuštanje pasivnog hlađenja. Dio energije ulazi u atmosferu s zračenom infracrvenom strujom, a dio prolazi kroz cirkulaciju zagrijanog zraka iz radijatora.

Među tehnologijom LED-a, pasivni krug za hlađenje postao je najrašireniji. Nema rotacijskih mehanizama i ne zahtijeva redovito održavanje.

Nedostatci ovog sustava uključuju potrebu za ugradnjom velikog hladnjaka. Njegova težina je dovoljno velika, a cijena je visoka.

Druga metoda

Zvao se turbulentna konvekcija. Ova je metoda aktivna. U ovom sustavu primjenjuju se ventilatori ili drugi mehanički uređaji koji mogu stvoriti zračne struje.

Aktivna metoda hlađenja ima višu razinu izvedbe od pasivne metode. Ali nepovoljni vremenski uvjeti, prisutnost velike količine prašine, osobito na otvorenom prostoru, ne dopuštaju instaliranje takvih shema posvuda.

Izrada radijatora

Prilikom odabira materijala treba poštovati sljedeća pravila:

• Pokazatelj toplinske vodljivosti ne smije biti manji od 5-10 W. Materijali s nižom vrijednošću ne mogu prenijeti svu toplinu koju zrak traži.
• Razina toplinske vodljivosti iznad 10 W sa tehničkog gledišta bit će suvišna, što će dovesti do nepotrebnih novčanih troškova bez poboljšanja učinkovitosti uređaja.

Za proizvodnju radijatora, u pravilu se koriste aluminij, bakar i keramika. Oni proizvode uređaje na bazi plastike koji raspršuju toplinu.

Aluminijski pribor

Najpopularniji LED radijator izrađen je od aluminija. Glavni nedostatak uređaja je taj što se sastoji od niza slojeva. To neminovno uzrokuje prolazno toplinski otpor, koji može nadvladati dodatnim toplinske vodljivosti materijala: tvari s ljepilom, izolacijska ploča, materijale za punjenje zračnih raspora.

Aluminijski radijator za LED se koristi češće od drugih. To je sklona prešanju i dobro se nosila s uklanjanjem topline.

Za aktivnu razinu hlađenja, u pravilu, potrebna je ravna ploča od aluminija čija veličina nije veća od veličine svjetiljke. Prozor je puhao ventilatorom.

Prikladna temperatura za rad LED je 65 ° C. Međutim, što je niža temperatura, to je veća učinkovitost uređaja i veći njezin resurs. Optimalna površinska temperatura radijatora je 45 ° C, ali ne i veća. Za diodu snage 1 W potrebno je postaviti na radijator od aluminija. Područje radijatora je 30-35 cm². LED 3W radijator će zahtijevati udvostručenje površine i biti će 60-70 cm².

Budući da je radijator najprikladniji uređaj od aluminija kao najlakši i relativno jeftin. Pri izračunavanju instrumenta za LED matrica uzeti udio od 35 cm do 1 W.

Za sustave hlađenja aktivne prirode, područje radijatora može biti manje za faktor 10. LED 1 W dovoljno je 3-3,5 cm².

Na primjer, uzmite u obzir radijator "zvijezda" za LED diode. Uređaj se koristi za preusmjeravanje topline iz LED i mali radijator. Temelji se na ploči izrađenom od kompozitnog materijala - aluminij, koji uklanja toplinu iz LED, i bakrenu foliju s kontaktnim jastučićima. Radijator se montira na LED diode visoke snage (1-3 W).

Radijatori od bakra

Uređaji sadrže bakrena ploča. Bakar ima veću toplinsku vodljivost od aluminija. Uključivanje u shemu opravdano je.

Ali općenito, metal je inferiorni od aluminija u smislu težine i tehničkih karakteristika. Bakar nije savitljiv metal. Izrada uređaja od bakra pritiskom je ekonomična. Oštar tretman ostavlja puno otpada skupih materijala.

Radijatori od keramike

Uspješan model je keramički radijator za LED, koji se prvo primjenjuju na tragove koji vode struju. Izravno na njih, LED diode su lemljeni. Takav dizajn ostavlja dvostruko veću toplinu u usporedbi s napravama od aluminija.

Radijatori od plastike

Uređaji za odvajanje topline izrađeni od plastike su od neke interese. I to je sasvim razumljivo, jer je trošak ovog materijala niži od cijene aluminija, a razina proizvodnje je veća.

No razina toplinske vodljivosti obične plastike nije viša od 0,1-0,2 W / (mmdot-K). Postizanje prihvatljive figure moguće je uz pomoć različitih punila. Kod zamjene radijatora od aluminija na uređaj koji se temelji na plastičnoj (jednake vrijednosti), temperatura u temperaturnom području povećava se za 4-5%. Temelji se na činjenici da je toplinska vodljivost plastičnog difuzora je niža od one iz aluminija (8 W / (K-mmiddot) protiv 220-180 W / (mmiddot-K)), može se zaključiti: plastika se može natjecati s aluminijem.

Dizajniranje radijatora

Mnogi se ljudi pitaju: koji je radijator za LED bolje?

Postoje dvije grupe izmjena:

• igla;
• rebrasti.

Na primjer, radijator za LED od 10 W je predstavljen rebrastim LED uređajem.

Prva vrsta, u pravilu, koristi se za prirodni način hlađenja LED-a, a drugi - za prisilno. Kod identičnih parametara dimenzija pasivni uređaj za igle na 70% premašuje učinkovitost rebra.

Radijatori za snažne LED diode imaju iglu. Oni su dizajnirani za LED velike snage, ali to ne znači da su rebrasti pločasti uređaji prikladni samo za rad s ventilatorom. Ovisno o geometrijskim parametrima, oni se koriste za hlađenje pasivnog karaktera.

Radijator za LED diode bilo koje konfiguracije može imati kvadratni, pravokutni ili kružni oblik.

Kako izračunati područje radijatora. Metode za dobivanje preciznih parametara parametara uređaja

U ovom slučaju, uzeti su brojni važni čimbenici:

• pokazatelji zraka okoline;
• razina disperzijskog područja;
• modifikacija radijatora;
• Značajke materijala od kojih se izmjenjuje izmjenjivač topline.

Ali sve te nijanse su potrebne za dizajnera koji razvija hlađenje.

U pravilu, radio-entuzijasta, u pravilu, koriste radioaktore. Sve što je potrebno je poznavanje pokazatelja maksimalne rasipanja energije izmjenjivača topline.

Prva metoda

Izračun površina se izvodi u skladu sa formulom F = a x Cx (T1 - T2), pri čemu je F toplinski tok i S - površina hladnjaka (zbroj područja svih rebara ili igala i supstrata m²), T1 - pokazatelj temperature okoliša, uvučenog toplina i T2 su temperature zagrijane površine.

Pri izračunavanju površine treba obratiti pažnju na činjenicu da rebra ili ploča imaju dvije površine za rasipanje topline.

Izračun površine igle izrađen je duž opsega kruga (p-xD), pomnožen indeksom visine.

Za površine koje nisu polirane, koeficijent prijenosa topline je 6-8 W / (m²middot-K).

Druga metoda izračuna

Postoji još jedna jednostavna formula koja se dobiva eksperimentima.

S = [22 - (M x 1,5)] x W, gdje S je indikator područja izmjenjivača topline, W - Ukratko snaga (W), a M - LED neiskorištena snage.

Za rebrastog tipa radijatora od aluminija, možete koristiti podatke koje pružaju inženjeri iz Tajvana. Podaci nemaju točnost, kao što je naznačeno u rasponima s velikim indeksom za polijetanje. Dodatno, definicija je pogodna za klimatske uvjete Tajvana. Mogu se uzeti kao osnova samo za preliminarne izračune.

Kako napraviti radijator s vlastitim rukama?

Radioamateri su rijetko prihvaćeni za proizvodnju grijalica vlastitim rukama, jer ovaj element zahtijeva posebnu odgovornost. Uostalom, ovaj uređaj utječe na dugoročnu LED uslugu. Ali se događa da gospodari pribjegavaju proizvodnji izmjenjivača topline iz improviziranih sredstava.

Prva opcija

Dizajn je jedinstven. Krug je izrezan od aluminija. Postoje rezovi u njemu. Dobiveni sektori su blago savijeni. Rezultat je sličan detalj rotor ventilatora. Na osi uređaja, četiri antene su savijene da služe kao privitak. LED može biti fiksiran s toplinskom paste i samoreznim vijcima.

Opcija 2

Radijator za LED može biti izrađen od ulomka aluminijske cijevi s pravokutnim presjekom.

Materijali vam trebaju:

• mjera cijevi 30x15x1,5 mm;
• posuda za prešanje čiji je promjer 16 mm;
• toplinsko ljepilo;
• toplinska pasta KTP-8;
• Profil u obliku slova 265;
• vijaka s automatskim navijanjem.

Kako bi se optimizirala konvencija, izbušene su tri rupe čiji promjer iznosi 8 mm, a na profilnim rupama promjera 3,8 mm za pričvršćivanje pomoću vijaka.

LED su zalijepljene na cijev - glavni dio radijatora - pomoću toplinskog ljepila. Na mjestima na kojima su priključeni dijelovi radijatora nanosi se sloj toplinske paste KTP-8.

Zatim nastavite s okupljanjem strukture s samorezni vijci s podloškom za pranje.

Načini pričvršćenja LED-a na radijator

LED su priključene na uređaj pomoću dvije metode:

• mehanički;
• lijepljenje.

Lijepliti LED s toplinskom ljepilom. U tu svrhu, malo ljepila se nanosi na površinu metala, a zatim se stavlja LED na njega. Kako bi se dobila dobra veza, dizalica se pritisne do opterećenja sve dok ljepilo ne bude potpuno suho. Ali većina majstora radije koristi mehaničku metodu.

Trenutačno se proizvode posebne ploče, pomoću kojih se dioda instalacija može napraviti u najkraćem mogućem roku. Neki modeli pružaju dodatne stezaljke za sekundarnu optiku. Instalacija je vrlo jednostavna. Na radijatoru je postavljen LED, a zatim na njemu - ploča, koja je pričvršćena na bazu sa samoreznim vijcima.

zaključak

Rashladni radijator za visoko kvalitetne LED diode postao je ključ za trajnost uređaja. Stoga, odabir uređaja, trebali biste biti izuzetno oprezni. Bolje je pribjeći uporabi tvorničkih izmjenjivača topline. Dostupni su u radionicama. Trošak uređaja je visok, ali instalacija LED dioda je jednostavna, a zaštita je drugačija u kvaliteti i pouzdanosti.