Приликом састављања ЛЕД уређаја, важно је одабрати, дизајнирати и инсталирати систем за његово хлађење, радијатор за ЛЕД диоде. Ако термички режим за ЛЕД није правилно изабран, на крају ће довести до прегревања и квара.
Зашто хладити ЛЕД
Идеја да ЛЕД не греје неисправно. Изграђена је на чињеници да се додиром на такав уређај са слабим напајањем не осјећа врућина. Према закону о очувању енергије: енергија се не појављује из ничега и не нестаје без трага, већ се претвара из једне врсте у другу. ЛЕД диоде, попут чврстог извора свјетлости, емитирају видљиви дио спектра и на тај начин емитирају топлину. Као резултат термоелектричних појава које се јављају у полуводичким светлећим диодама, ослобађа се топлота. У зависности од температуре гријања ЛЕД диода, њени индикатори и карактеристике се мијењају. Овако снажна зависност индикатора од температуре доводи до тога да:
Фиг. 1. Распоред зависности релативног свјетлосног тока од температуре пријелаза (МКР ЛЕД)
- прелаз полупроводника током загревања ЛЕД кристала деградира, и брзо се истроши, а живот операције се смањује;
- термичка граница ЛЕД диода, након које долази до квара, постиже се након пораста температуре до 150 ° Ц. У зависности од материјала који се користи, количина светлосног флукса и период хабања се мењају;
- постепено смањује бројсветлосни флукс који рефлектује криве зависности приказане на слици 1;
- промене температуре и вредности директног пада напона на ЛЕД-у. Када се извор светлости загреје, индекс директног пада напона се повећава. На кривинама криве приказују ову зависност.
Горе наведени разлози су озбиљан разлог за смањење температуре воде са ЛЕД уређаја.
Како охладити ЛЕД диоде
Ефикасан начин хлађења кристала биће уклањање вишка топлоте, коришћењем феномена топлотне проводљивости.
Радијатори се користе у радио-електроници за одвођење топлоте, кроз коју се топлота испушта у атмосферу на два начина. Првим методом хлађења - пасивним, један дио топлотних инфрацрвених валова емитује се у атмосферу, а други због конвекције топлог зрака из радијатора (Сл. 2). У светлећим диодама мале снаге, у овом пасивном режиму топлотне конвекције, топлота се производи кроз металне контакте, чији индекс топлотне проводљивости омогућава да се из кристала уклони довољна количина његовог вишка. Дуљи контакти омогућавају бољу расподјелу и расипање топлине преко плоче. Недостатак пасивног метода је велика величина, тежина и високи трошкови уградње топлоте.
Фиг. 2. Пасивни мод топлотне конвекције
Турбулентна конвекција се односи на други активни метод хлађења. За излаз топлоте из моћних ЛЕД уређаја на уграђеном радијаторуцристал лининг
Димензије, облик и број ивица радијатора директно зависе од снаге диоде. Систем је уграђен механичким уређајима и вентилаторима који стварају активан проток зрака (Сл. 3). На примјер, 20 вати у предњим свјетлима возила пословне класе присиљено је упухати уграђени Цуллер. Ова метода је продуктивнија, али се примењује само у условима доброг времена и одсуства велике прашњавости у просторији.
3 Вентилатори за активни режим хлађења
Инсталирање радијатора смањује процес прегревања ЛЕД диоде, што омогућава да се више пута повећа њен животни вијек.
типови радијатора
Пре монтаже уређаја потребно је одредити тип радијатора који се користи:
- игла или игла (слика 5);
- ребрасти (сл. 4).
Ако је потребно, природно хлађење извора светлости је први тип, ау случају присилног, други. Обично су игле, исте величине са ребрастим, продуктивније за 70%.
Сл.4 Радијаторски ребрасти
Тип радијатора ребрастог типа углавном се користи у активном поступку уклањања топлоте. Али уз одређене геометријске параметре, користи се на пасиван начин.
5 Неедле Радиатор
Када је удаљеност између игала 4 мм, уређај је намењен за природно расипање топлоте, а на размаку од 2 мм радијатор је опремљен вентилатором.
Материјали за радијаторе
За дуг и продуктиван радЛЕД је веома важан за подизање квалитетног материјала за радијатор. Бира се према одређеним захтјевима и показатељима. Топлотна проводљивост треба бити унутар 6-10 В. При нижој стопи, материјал неће носити топлину која улази у зрак. Са топлотном проводљивошћу већом од 10 В, перформансе уређаја са техничким показатељима неће се повећати, а трошкови материјала ће бити прекомјерни трошкови новца. Најзначајнији материјали у производњи су алуминијум, керамика, бакар. У ретким случајевима, уређај се производи од материјала који су део пластике, што доприноси расипању топлоте.
ЛЕД радијатор је најчешће направљен од пресованог алуминијума, јер је боље од других материјала да преусмери топлоту. Главни недостатак алуминијумског радијатора за ЛЕД диоде је велики број слојева у производу, што олакшава појаву прелазног топлотног отпора. Да би се савладала таква отпорност, потребно је додати производима материјале који имају топлотну проводљивост и испунити слојеве ваздуха: лепкове, изолационе плоче итд.
Предност бакарног радијатора у поређењу са алуминијумом има већу топлотну проводљивост. Недостатак је у тежој тежини производа и мање толеранције метала. Метода пресовања бакра и резања резањем веома скупих метода производње.
Погоднија опција за одвођење топлоте је керамичка подлога. Светлеће диоде су лемљене на струјне водове, што омогућава да се повећа расипање топлоте два пута у поређењурадијатори од метала.
Расипање пластичне топлоте по цени која је јефтинија од алуминијумског производа. Пошто је топлотна проводљивост саме пластике - 0,2 В /м, могуће је постићи прихватљив индекс само на рачун додавања пунила. Ако се алуминијумски радијатор замени пластиком, исте величине, температура у зони снабдевања ће се повећати за 5%.
Израчунамо површину радијатора
Имајте на уму да за исправан израчун површине радијатора размотрите параметре корисне површине расипања, а не површину.
При израчунавању корисне површине (С), количина површина рубова и подлога у квадратним метрима. Потребно је узети у обзир да свака ивица има две површине. У овом случају, С проводљивост топлоте правоугаоног облика С - 1 цм2 је - 2 цм2.
Као резултат експеримената, изведена је формула за израчунавање потребне области за уклањање топлоте:
С = (22 - (М к 1,5)) к В, в кое
С - површина дисипације топлоте радијатора; В-називна снага (В); М-повер ЛЕД. За плочасте радијаторе од алуминијума, тајвански стручњаци могу направити следеће процене:
- 1 В: 10? 15 цм2;
- 3 В: 30? 50 цм2;
- 10 В: око 1000 цм2;
- 60 В: 7000 73000 цм2.
Пошто је опсег ових података велик и одређен у условима за јужну климу, вредности нису потпуно тачне и погодне су за прелиминарне израчуне.
Детаљније информације о прорачуну површине радијатора могу битигледајте видео.
Како направити радијатор властитим рукама
Радијатор - важан део у раду ЛЕД-а, његов квалитет зависи од дуготрајности ЛЕД-а. Ради ручне израде радијатор импровизованих материјала може бити:
- Самостална израда. Резање круга од алуминијума, реза на рубовима. Као што је приказано на слици 6, бркови се савијају као вентилатор. 4 вискра се засебно поправљају дуж оси одвајања топлине ради даљег причвршћивања конструкције на базу ЛЕД-а. Конструкцију можете причврстити завртњима, предподешавајући термопаст.
6 Самостални алуминијумски радијатор. - У другој методи користе се профил (израђен од алуминијума) и део цеви са правоугаоним делом од 30к15к1,5. (Сл. 7). Додатни материјали: профил 265, подлошка 16 мм, термопаста, вијци. Прво, у цеви се избуше 3 рупе у 8 мм, затим у профилу - 3,8 мм - за даље фиксирање помоћу вијака. Топло-растопити љепити извор свјетла на цијев, као и на подлогу, претходно нанијети термопасту на мјеста љепљених дијелова. Користећи вијке и подлошке за прешање, састављамо цијелу конструкцију.
Да би веза била јака, ЛЕД након наношења лепка се притиска четири сата без тешког оптерећења.
Сл.7 Профил цев за радијатор
Приликом избора радијатора за светлећу диоду потребно је узети у обзир тип материјала од којег је састављен и његову површину. Неприкладан избор радијатора значајно ће смањити животни вијек ЛЕД диоде, ау неким случајевима можда и потпуноизбаците га из реда у првим сатима рада.
