Radiátor típushoz LED - miért ez bonyolult
És miért van rá szükség?
Valamint más félvezető eszközök nem ideális LED elem 100% hatásfok (COP). A legtöbb energiát fogyasztják eloszlik a hő. A pontos érték függ a fajta hatékonyságot fénykibocsátó dióda, és a gyártási technológia. Hatékonyság kisfeszültségű LED-ek 10-15%, míg a fehér modern teljesítmény meghaladja az 1 W-érték eléri a 30% -ot, ami azt jelenti, hogy a fennmaradó 70% -ot költött a hőt.
Bármi legyen is a LED, a stabil és folyamatos működés igényel állandó hőelvonását a kristály, azaz a radiátor. Az alacsony áram vezetett radiátor funkció azáltal teljesül terminálok (anód és a katód). Például, a 2835 SMD anódkivezetése foglalja el szinte a fele az alsó részét az elem. A nagy teljesítményű LED-ek abszolút értéke teljesítménydisszipáció több nagyságrenddel nagyobb. Ezért működik megfelelően, nem tudnak anélkül, hogy további hűtőborda. Constant túlhevítés a fénykibocsátó chip-szer csökkenti az élettartamot a félvezető eszköz hozzájárul a sima fényerő veszteséget a működési hullámhossz váltás.
Szerkezetileg, a radiátorok lehet osztani három nagy csoportra: lemez, rúd és a bordázott. Minden esetben, a bázis lehet kör, négyzet vagy téglalap alakú. A vastagsága a bázis alapvető fontosságú a kiválasztási, mivel ez a rész fogadó és egységes hőelosztást a teljes felületen a radiátor.
A forma tényező a radiátor befolyásolja a jövőbeni működési mód:
- természetes szellőztetés;
- A mesterséges szellőztetés.
radiátor hűtésére a LED-ek, hogy lehet használni anélkül, hogy a ventilátort kell a távolságot szélei között legalább 4 mm. Ellenkező esetben a természetes konvekció nem elég sikeres hőelvezetést. Egy példája a hűtési rendszer a számítógép-processzorok, ahol ez az erős ventilátor bordák közötti távolság csökken 1 mm.
Tervezésekor LED lámpatestek fontosságát helyezzük a megjelenésüket, hogy van egy óriási hatást gyakorol az alak a hűtőbordát. Például, hő-eltávolító rendszer LED-es lámpa nem megy túl a szokásos körte alakú. Ez a tény arra készteti a fejlesztők, hogy vegye igénybe a különböző trükkök: Használd nyomtatott áramköri alumínium váz, amely összeköti őket a test-hűtőborda forró olvadék ragasztó.
Radiátor gyártási anyagok
Jelenleg hűtési teljesítmény LED-ek túlnyomóan a radiátorok alumínium. Egy ilyen választás okozza könnyen, alacsony költségű, hajlékonyság, a feldolgozás és a jó hővezető tulajdonságokkal a fém. Szerelés a réz hűtőborda LED lámpa igazolható, ha méretei kiemelkedő, mint a réz kétszer jobb hőt, mint az alumínium. Az anyagok tulajdonságainak leggyakrabban használt hűtési nagyteljesítményű LED-ek, hogy egy közelebbi pillantást.
alumínium
- a magas költségek a réz;
- összetett megmunkálási;
- nagy tömegű.
Használjon egy réz hűtő szerkezet növekedéséhez vezet lámpa költség, ami elfogadhatatlan egy versenyképes környezetben.
kerámiai
Egy új megoldás létrehozása a nagy teljesítményű hűtőbordák vált alyumonitridnaya kerámiák, amelynek hővezető képessége 170-230 W / m * K. Ez az anyag alacsony érdessége és nagyon jó dielektromos tulajdonságok.
Használatával a hőre lágyuló
Bár a tulajdonságai hővezető műanyag (3-40 W / m * K) kisebb, mint az alumínium, a fő előnyei az alacsony ára és könnyű. Sok gyártó a LED-lámpák gyártásához használt hőre lágyuló ház. Azonban, elveszíti a versenyt lágyuló fém radiátor a design LED-es lámpák eddig több mint 10 watt.
Jellemzői hűtési nagyteljesítményű LED-ek
Amint már korábban utaltunk rá, a hatékony hőelvezetést a LED-ek is használhatja a szervezet az aktív vagy passzív hűtést. LED energiafogyasztás 10 watt ajánlatos telepíteni alumínium (réz) radiátorok, mint a súly és méret paraméter lesz elfogadható értékeket.
Alkalmazása a passzív hűtőrendszer a LED tömbök 50 watt vagy több nehezen; radiátor méret lesz több tíz centiméter, és a tömeg növekszik 200-500 gramm. Ebben az esetben érdemes elgondolkodni az egy kompakt radiátor egy kis ventilátor. Ez tandem csökkenti a súlya és mérete a hűtőrendszert, de megteremti a további nehézségeket. A ventilátor szükséges biztosítani a megfelelő tápfeszültség, valamint vigyázni védő kikapcsolódása a LED lámpa meghibásodása esetén a hűvösebb.
Bármi legyen is a radiátor, akkor képes egy jó, de nem egy jó hővezető kapcsolatban vannak a LED-hordozó. Ahhoz, hogy rontja a termikus ellenállás a érintkeztetett felületet felvisszük egy hővezető paszta. Hatékonyságát a fellépés bizonyult a széles körben elterjedt számítógép CPU hűtő rendszerek. Kvalitatív hőnek ellenálló megkeményedése és egy alacsony viszkozitású. Amikor alkalmazzuk a hűtőborda (szubsztrát) elegendően sima ahhoz egy vékony réteg a teljes érintkező felület. A préselést és a rögzítő réteg vastagsága körülbelül 0,1 mm.
Kiszámítása hőelnyelő tartományban
Vannak két számítási módszer LED hűtőborda:
- kialakítás, amelynek lényege abban áll, meghatározó geometriai méreteinek a szerkezet egy előre meghatározott hőmérséklet-tartományban;
- span, amely magában foglalja a eljáró fordított sorrendben, azaz amikor a paramétereket a radiátor lehet számítani a maximális mennyiségű hőt képes a hatékony elvezetésére.
Alkalmazása egy bizonyos megvalósítási módja függ a rendelkezésre álló bemenő adatok. Mindenesetre, a pontos számítás - olyan összetett matematikai probléma egy csomó lehetőséget. Amellett, hogy hogy képesek a referencia könyvek, hogy a szükséges adatokat a grafikonok, és ki őket, hogy a megfelelő általános képletű figyelembe kell vennie a konfiguráció a rudak vagy bordák a radiátor, és irányának, valamint a befolyása a külső tényezők. Azt is érdemes figyelembe venni a minőségi LED magukat. Gyakran előfordul, hogy a kínai gyártmányú LED tényleges jellemzőit ellentmond a nyilatkozatot.
pontos számítás
Mielőtt a képletek és számítások, akkor ismerkedjen meg az alapvető feltételek terén hőenergia elosztása. Hővezető képesség a hőátadás a melegebb fizikai test egy kevésbé fűtött. Mennyiségileg a hővezetési fejezzük olyan tényező, amely azt jelzi, hogy mennyi hőt képes átjutni egy egységnyi területen az anyag, amikor a hőmérséklet-változás 1 ° K. A LED-es lámpák minden, az érintett részeket az energia anyagcserében, kell a magas hővezető. Különösen vonatkozik az energia átvitelét a kristály a házhoz, majd a hűtő és a levegő.
Konvekció - szintén hőátadó folyamat, amely miatt előfordul, hogy molekuláris mozgásának folyadékok és gázok. Ami a LED lámpák általában úgy energia csere a radiátor és a levegő. Ez lehet egy természetes konvekció, amely miatt előfordul, hogy a természetes mozgás a levegő áramlását, vagy kénytelen miatt szervezett fan telepítést.
A cikk elején kijelentette, hogy mintegy 70% -a fogyasztás LED elfogyasztott villamos energia hővé. Kiszámításához a hűtőborda a LED, a pontos összeget elnyelt energia tudni. Ehhez használja a következő képletet:
PT - teljesítmény a hőként eltűnt, W;
k - az együttható, amely figyelembe veszi a százalékos energia hővé alakul. Ez az érték a nagyteljesítményű LED-ek feltételezzük, hogy 0,7-0,8;
Ubr - határidős feszültség LED során az áramlás a névleges áram, V;
Ilim - névleges áram, A.
Itt az ideje, hogy számít a számos akadály található az utat a hőáramlás a chip a levegő. Minden akadály egy termikus ellenállás (termal rezisztencia), Jele (Rq csoportok, mértéke / watt). Az egyértelműség kedvéért, a teljes hűtési rendszer képviseli, mint az egyenértékű áramköri egy sorozat párhuzamos csatlakozó a termikus ellenállások
Rθjc - termikus ellenállás p-n-elágazásnál a tok (csomópont-eset);
Rθcs - termikus ellenállás test sugárzó (ügy surfase radiátor);
Rθsa - termikus ellenállás-levegő radiátor (surfase radiátor-levegő).
Ha telepíteni kívánja a LED a nyomtatott áramköri lap vagy használja termikus zsír, akkor is figyelembe kell venni, hogy a termikus ellenállás. A gyakorlatban az értéket Rθsa lehet meghatározni két módon.
Rθja - rezisztencia p-n-csomópont-levegő;
Tj - maximális hőmérséklet p-n-átmenet (referencia paraméter), ° C;
Ta - a levegő hőmérséklete közel a radiátor, ° C
Keresse meg a menetrend „függőség a maximális hőállósága egyenáram.”
Mint ismert Rθsa kiválasztott szabvány radiátor. Ebben útlevél hővezetési ellenállás értéket kell valamivel kevesebb, mint a számított.
közelítő képlettel
Sok amatőr rádiósok megszokták, hogy a saját házi termékeket radiátorok, megmaradt a régi elektronikus berendezések. Ugyanakkor nem kívánnak ásni a bonyolult számításokat, és drága az új elemek importált. Általános szabály, hogy érdekli őket csak egy kérdés: „Mennyi teljesítménydisszipáció álló alumínium hűtőborda a LED-ek?”
Javasoljuk, hogy használja az egyszerű empirikus képlet, amely lehetővé teszi, hogy elfogadható eredmények eléréséhez számítási: Rθsa = 50 / √S, ahol S - a radiátor felülete cm2.
Behelyettesítve ez a képlet az ismert értéke a teljes hőelnyelő tartomány a felület élek (rudak) és oldalfelületei fogadására annak hővezetési ellenállását.
Megengedett teljesítmény-disszipáció az alábbi képletből: Pt = = (Tj -ta) / Rθja.
A fenti számítás nem veszi figyelembe a sok változó, amelyek befolyásolják a minőséget a teljes hűtőrendszer (hűtő orientáció hőmérsékleten a LED, stb.) Ezért, a kapott eredményt ajánlott szorozva egy biztonsági tényező - 0,7.
Radiátor LED kezüket
Olcsó teplootvodchiki amatőr samoodelok
Különösen a rádióamatőrök, akik szeretnek kísérletezni a különböző anyagokból keletkező hő, és nem akar pénzt költeni a drága készterméket, adunk néhány javaslatot a keresési és a termelés a radiátorok saját kezűleg. Hűlni LED csík vonalak és finom bútorok megfelelő profilú alumíniumból készül. Ez lehet a vezető számára szekrények, konyhai szerelvények, maradványait, amely megvásárolható a költségek egy bútoráruház.
Hűtésére LED tömbök 3-10 W illik radiátorok szovjet kazetta erősítők, ami több mint elég a rádió minden városban. Ön is használja részei a régi irodában.
Házi hűtés 50 watt LED lehet a radiátor egy hibás láncfűrészek, fűnyíró, fűrészelt több részre. Vásárlás ezek a részek lehetnek javító műhelyek a fémhulladék ára. Persze, akkor felejtsd el az esztétikai minősége a LED lámpa ebben az esetben.
- LED (LED) izzólámpa
- Mind a funkciók és jellemzők a nagy fényerejű LED-ek
- Műszaki adatok SMD LED 3528
