Kāpēc LED gaismām ir nepieciešami radiatori?
Gaismas -izstarojošās diodes (LED) ir pusvadītāju ierīces, kas pārvērš elektrisko enerģiju gaismas enerģijā, taču daļa elektroenerģijas tiek pārvērsta siltumenerģijā. Temperatūra, kurā siltumenerģija tiek pārnesta no LED gaismas lodītēm uz PCB plati, tiek saukta par savienojuma temperatūru, un gaismas samazināšanās vai LED kalpošanas laiks ir tieši saistīts ar tā savienojuma temperatūru. Ja siltuma izkliede nav laba, savienojuma temperatūra būs augsta un kalpošanas laiks būs īss. Tāpēc, tikai pēc iespējas ātrāk eksportējot siltumenerģiju, var efektīvi samazināt LED apgaismojuma temperatūru. Strāvas padevi var pasargāt no darba pastāvīgi augstas temperatūras vidē un novērst LED gaismas avota priekšlaicīgu novecošanos ilgstošas darbības dēļ augstā{2}} temperatūrā.
Kā LED gaismas ķermeņi samazina siltumu?
Normālos apstākļos ir trīs siltuma pārneses veidi: vadīšana, konvekcija un starojums. Vadītspēja nozīmē, ka siltums starp objektiem, kas atrodas tiešā saskarē, tiek pārnests no objekta ar augstāku temperatūru uz objektu ar zemāku temperatūru. Konvekcija pārnes siltumu, izmantojot šķidruma plūsmu, savukārt starojumam nav nepieciešama vide, un sildošais objekts izdala siltumu tieši apkārtējā telpā.
Praktiskā pielietojumā galvenais siltuma izkliedes pasākums lielas jaudas{0}}LED apgaismes ķermeņiem ir izmantot radiatoru. Siltuma izlietne nodod mikroshēmas siltumu uz siltuma izlietni, precīzi saskaroties ar mikroshēmas virsmu. Radiators parasti ir siltuma vadītājs ar daudzām spurām. Tā pilnībā izvērstā virsma ievērojami palielina siltuma starojumu, un cirkulējošais gaiss var arī atņemt vairāk siltumenerģijas.
Līdzīgi kā visvienkāršākā Ohma likuma ķēdes aprēķināšanā, siltuma izkliedes aprēķinam ir visvienkāršākā formula
temperatūras starpība=termiskā pretestība * enerģijas patēriņš
Siltuma izlietnes gadījumā siltuma izdalīšanās pretestība starp siltuma izlietni un apkārtējo gaisu kļūst par siltuma pretestību, un siltuma plūsmas lielumu starp radiatoru un telpu atspoguļo mikroshēmas enerģijas patēriņš. Tādā veidā siltuma pretestības dēļ, kad siltuma plūsma plūst no radiatora uz gaisu, starp radiatoru un gaisu rodas noteikta temperatūras starpība, tāpat kā strāva, kas plūst caur pretestību, radīs spriegumu. Tāpat starp radiatoru un mikroshēmas virsmu būs noteikta termiskā pretestība. Termiskās pretestības mērvienība ir grāds /W. Izvēloties siltuma izlietni papildus mehāniskajiem izmēriem, vissvarīgākais parametrs ir radiatora siltuma pretestība. Jo mazāka ir siltuma pretestība, jo lielāka ir radiatora siltuma izkliedes spēja.
Šis ir siltumizturības aprēķina piemērs ķēdes projektēšanā:
Dizaina prasības:
Mikroshēmas jauda 18,4w
Maksimālā mikroshēmas virsmas temperatūra nedrīkst pārsniegt 85 grādus
Apkārtējās vides temperatūra (maksimums) 45 grādi
Termiskā pretestība starp siltuma izlietni un mikroshēmu ir 0,1 grāds /W
Aprēķiniet vajadzīgā radiatora termisko pretestību R
(R plus 0.1)*18w=85 grāds -45 grādi, iegūstiet R=2 grādu/W
Tikai tad, ja izvēlētā siltuma izlietnes siltuma pretestība ir mazāka par 2 grādiem / W, mēs varam nodrošināt, ka mikroshēmas savienojuma temperatūra nepārsniegs 85 grādus. Protams, profesionālāk ir veikt precizitātes aprēķinus ar aparatūras palīdzību, kā arī mēs rīkojamies.
kāda veida siltuma izlietnes?
Papildus tam, ka siltums ātri tiek novadīts no siltuma avota līdz radiatora izskatam, jebkura radiatora galvenais uzdevums ir izstarot siltumu apkārtējā vidē ar konvekcijas un starojuma palīdzību. Siltuma vadīšana attiecas tikai uz siltuma pārneses veidu, un siltuma konvekcija ir siltuma izlietnes galvenā funkcija. Siltuma izlietnes darbību galvenokārt ietekmē siltuma izkliedes zonas spēja, forma un dabiskā konvekcijas intensitāte. Siltuma starojums ir tikai palīgfunkcija. Tā kā gaismas diodes darbojas ar lielu siltumu, ir jāizmanto alumīnija sakausējumi ar augstāku siltumvadītspēju. Parasti ir štancēšanas alumīnija dzesētāji, ekstrudēta alumīnija dzesētāji, presēta -alumīnija dzesētāji, auksti vai termiski kalti alumīnija dzesētāji.
Alumīnija siltuma izlietņu štancēšana
Ražošanas procesā metāla spuras tiek apzīmogotas un pēc tam piemetinātas pie pamatnes. Tos parasti izmanto mazjaudas{0}}apgaismojuma lietojumprogrammās. Apzīmogotajam radiatoram ir vieglas ražošanas automatizācijas un zemo izmaksu priekšrocības. Bet lielākais trūkums ir slikta veiktspēja.Ekstrudēta alumīnija siltuma izlietnes
Lielākā daļa siltuma izlietņu ir izgatavotas no ekstrudēta alumīnija, un šis process ir noderīgs lielākajai daļai lietojumu. Tas ir lēts un var viegli norādīt specifikācijas. Galvenais ekstrudēto radiatoru trūkums ir tas, ka izmēru ierobežo maksimālais ekstrūzijas platums.Alumīnija dzesētājliešana-
Šobrīd tā ir visizplatītākā izvēle ar siltumvadītspēju 70-90 W/mK, augstu siltuma efektivitāti, mainīgām formām un vienkāršu mehanizāciju un automatizāciju. Lietā alumīnija siltuma izlietne ir ierobežota ar biezākām spurām, padarot to ideāli piemērotu dabiskai konvekcijai.Auksti vai termiski kalti alumīnija radiatori
Kalti radiatori tiek izgatavoti, saspiežot alumīniju vai varu, un tiem ir daudz pielietojumu. Radiators var būt auksti kalts vai karsti kalts. Šiem izstrādājumiem ir laba siltumvadītspēja, daudzas materiālu izvēles, laba siltuma izkliedes struktūra, mazs izmērs un viegls svars. Tomēr to ražošana ir dārga.
Dzesēšanas radiatori BW apgaismojuma ražotājam
Radiatora izvēle ir atkarīga no katras izstrādājuma daļas konkrētās darbības situācijas. Visbiežāk izmantojam -liešanas alumīnija radiatorus LED ielu apgaismojumam, LED zonu apgaismojumam, augsta līmeņa LED gaismām, prožektoriem un sienas ķermeņiem. Dažos saules gaismas produktos tiek izmantots presētais-alumīnijs, bet dažos - presēta alumīnija radiatori. LED stadiona gaismām ir salīdzinoši liela jauda un augstas siltuma izkliedes prasības, tāpēc tiek izvēlēti auksti -kalti alumīnija radiatori.
