Зашто су лед светлима потребни расхладни елементи?
Светлеће{0}}диоде (ЛЕД) су полупроводнички уређаји који претварају електричну енергију у светлосну, али се део електричне енергије претвара у топлотну енергију. Температура на којој се топлотна енергија преноси са ЛЕД светлосних перли на штампану плочу назива се температура споја, а распадање светлости или животни век ЛЕД-а је директно повезан са температуром његовог споја. Ако расипање топлоте није добро, температура споја ће бити висока и животни век ће бити кратак. Стога, само извозом топлотне енергије што је пре могуће, температура ЛЕД светала се може ефикасно смањити. Напајање се може заштитити од рада у окружењу са упорним-високим температурама и избећи прерано старење ЛЕД извора светлости услед дуготрајног-рад на високим{3}}има.
Како ЛЕД светла смањују топлоту?
У нормалним условима постоје три начина преноса топлоте: проводљивост, конвекција и зрачење. Кондукција значи да се топлота између објеката у директном контакту преноси са оног са вишом температуром на онај са нижом температуром. Конвекција преноси топлоту помоћу протока флуида, док за зрачење није потребан никакав медијум, а грејни објекат ослобађа топлоту директно у околни простор.
У практичним применама, главна мера за расипање топлоте код ЛЕД расветних тела велике{0}}е снаге је коришћење хладњака. Хладњак преноси топлоту чипа на хладњак кроз прецизан контакт са површином чипа. Расхладни елемент је обично топлотни проводник са много ребара. Његова потпуно проширена површина у великој мери повећава топлотно зрачење, а циркулишући ваздух такође може одузети више топлотне енергије.
Слично најосновнијем Омовом закону у прорачуну кола, прорачун дисипације топлоте има најосновнију формулу
температурна разлика=топлотни отпор * потрошња енергије
У случају хладњака, отпор ослобађања топлоте између хладњака и околног ваздуха постаје топлотни отпор, а величина топлотног тока између хладњака и простора је представљена потрошњом енергије чипа. На овај начин, због топлотног отпора када топлотни ток тече од хладњака ка ваздуху, ствара се одређена температурна разлика између хладњака и ваздуха, баш као што ће струја која тече кроз отпор генерисати напон. Слично томе, постојаће одређени топлотни отпор између хладњака и површине чипа. Јединица топлотног отпора је степен /В. Приликом избора хладњака, поред разматрања механичке величине, најважнији параметар је топлотна отпорност хладњака. Што је топлински отпор мањи, то је јачи капацитет одвођења топлоте радијатора.
Следи пример израчунавања топлотног отпора у дизајну кола:
Захтеви за дизајн:
Снага чипа 18.4в
Максимална температура површине чипа не може прећи 85 степени
Температура околине (максимална) 45 степени
Топлотни отпор између хладњака и чипа је 0,1 степен/В
Израчунајте топлотни отпор Р потребног радијатора
(Р плус 0.1)*18в=85 степен -45 степени, добијете Р=2 степен/В
Само када је топлотна отпорност изабраног хладњака мања од 2 степена/В, можемо осигурати да температура споја чипа неће прећи 85 степени. Наравно, професионалније је реализовати прецизан прорачун кроз опрему, што је и начин на који ми идемо.
које врсте хладњака?
Поред брзог провођења топлоте од извора топлоте до изгледа хладњака, главна ствар сваког хладњака је да зрачи топлоту у околину конвекцијом и зрачењем. Провођење топлоте се бави само начином преноса топлоте, а конвекција топлоте је главна функција хладњака. На функцију хладњака углавном утичу способност површине одвођења топлоте, облик и природни интензитет конвекције. Топлотно зрачење је само помоћна функција. Пошто ЛЕД диоде раде са високом топлотом, морају се користити легуре алуминијума са већом топлотном проводљивошћу. Генерално, постоје расхладни елементи од алуминијума за штанцање, расхладни елементи од екструдираног алуминијума, хладњаци од ливеног{0}} алуминијума, хладњаци од хладног или топлотно кованог алуминијума.
Штампање алуминијумских хладњака
Током процеса производње, метална ребра се штанцају, а затим заварују на основу. Они се обично користе у апликацијама за осветљење мале{0}}не снаге. Штанцани радијатор има предности лаке аутоматизације производње и ниске цене. Али највећи недостатак је лош учинак.Хладњаци од екструдираног алуминијума
Већина хладњака је направљена од екструдираног алуминијума, а овај процес је користан за већину апликација. Јефтин је и може лако одредити спецификације. Главни недостатак екструдираних радијатора је што је величина ограничена максималном ширином екструзије.Алуминијумски хладњаци{0}} ливени под притиском
То је тренутно најчешћи избор, са топлотном проводљивошћу од 70-90В/мК, високом топлотном ефикасношћу, променљивим облицима и једноставном механизацијом и аутоматизацијом. Хладњак од ливеног алуминијума је ограничен на дебља ребра, што га чини идеалним за природну конвекцијску употребу.Хладно или топлотно ковани алуминијумски хладњаци
Ковани радијатори се праве компресијом алуминијума или бакра и имају много примена. Радијатор може бити хладно кован или топло кован. Ови производи имају добру топлотну проводљивост, велики избор материјала, добру структуру одвођења топлоте, малу величину и малу тежину. Међутим, њихова производња је скупа.
Хладњаци за произвођача БВ расвете
Избор радијатора зависи од специфичне ситуације перформанси сваког дела производа. Оне које највише користимо су хладњаци од ливеног{0}}алуминијума, за лед уличну расвету, ЛЕД светла за подручје, ЛЕД светла са високим лежиштем, рефлекторе и зидну опрему. Неки производи за соларно светло користе-ливени алуминијум, а неки користе радијаторе од екструдираног алуминијума. ЛЕД светла за стадион имају релативно велику снагу и високе захтеве за расипање топлоте, па се бирају хладњаци од хладно-кованог алуминијума.
