LED散熱器

眾所周知，LED的使用壽命直接取決於半導體中使用的材料的質量，以及器件電流與產生的熱量之比。 光輸出逐漸減少，在原值的一半之後，LED的使用壽命將開始下降。 設備的持續時間可達10萬小時，但只能在不受高溫影響的情況下使用。

為了冷卻產生熱量的設備，無線電電子設備使用諸如用於LED的散熱器的設備。 通過兩種方法實現了從聚集體向大氣中的熱去除。

冷卻LED的第一種方法

這種方法是基於向大氣中散發熱波或熱對流。 該方法涉及被動冷卻的放電。 能量的一部分以輻射紅外線流入大氣，部分通過散熱器的熱空氣的循環。

在LED的技術中，被動冷卻電路已經變得最廣泛。 它沒有旋轉機構，不需要定期維護。

該系統的缺點包括需要安裝大型散熱器。 它的重量足夠大，價格高。

第二種方法

被稱為湍流對流。 此方法是活動的。 在這個系統中，風扇或其他可以產生氣流的機械裝置是適用的。

主動冷卻方法具有比被動方法更高的性能水平。 但天氣不利的情況下，特別是在露天場合，大量的灰塵的存在，不允許在任何地方安裝這些方案。

製造散熱器

選擇材料時，應遵守以下規則：

• 導熱係數應不小於5-10W。 價值較低的材料不能轉移空氣所需的全部熱量。
• 從技術角度來看，10瓦特以上的熱導率水平將是多餘的，這將導致不必要的現金成本，而不會提高設備的效率。

通常，鋁，銅和陶瓷用於生產散熱器。 他們生產基於塑料的器件，散熱。

鋁配件

最受歡迎的LED散熱器由鋁製成。 該設備的主要缺點是它由多個層組成。 這不可避免地導致瞬態熱阻，這可以通過額外的導熱材料克服：膠上的物質，絕緣板，用於填充空氣間隙的材料。

用於LED的 鋁製散熱器 比其他 散熱器 更頻繁使用。 他很容易受到壓力的影響，很好的去除了熱量。

對於主動冷卻水平，通常需要一塊鋁板，其尺寸不大於照明器的尺寸。 紙張被風扇吹起。

適用於LED操作的溫度為65°C 然而，溫度越低，設備的效率越高，資源越多。 散熱器的最佳表面溫度為45°C，但不高。 對於功率為1W的二極管，需要安裝鋁散熱器。 散熱器的面積為30-35厘米² 。 LED 3 W散熱器將需要加倍面積，將為60-70厘米² 。

由於散熱器最適合鋁製設備，因為它是最簡單和相對便宜的。 當計算 LED矩陣 的裝置時 ，取 35厘米至1瓦 的 比例。

對於具有主動性質的冷卻系統，散熱器的面積可以更小10倍。 LED 1W足夠3-3.5厘米² 。

例如，考慮用於LED的散熱器“星”。 該設備用於從LED轉移熱量，並且是小型散熱器。 它基於由複合材料製成的板 - 使用鋁，其從LED除去熱量，以及具有接觸墊的銅箔。 散熱器安裝在高功率（1-3 W）的LED上。

來自銅的散熱器

設備包含銅板。 銅具有比鋁更高的熱導率。 它被納入該計劃是有道理的。

但一般來說，在重量和技術特性方面，金屬不如鋁。 銅不是延性金屬。 通過壓制從銅製造裝置是經濟的。 銳利的處理浪費了大量昂貴的材料。

陶瓷散熱器

成功的模型是用於LED的陶瓷輻射器，其最初被應用於傳導電流的跡線。 LED直接焊接。 與鋁製成的裝置相比，這種設計使熱量高出兩倍。

塑料散熱器

由塑料製成的散熱裝置令人感興趣。 這是可以理解的，因為這種材料的成本低於鋁的價格，製造水平更高。

但普通塑料的導熱係數不高於0.1-0.2 W /（m·K）。 在不同填料的幫助下，可以達到可接受的指標。 將散熱器從鋁更換為基於塑料（相等值）的設備時，溫度範圍內的溫度提高4-5％。 從散熱塑料的導熱指數低於鋁（8 W /（m·K））相對於220-180 W /（m·K））的事實，我們得出結論：塑料可以與鋁競爭。

散熱器的設計特點

許多人問：哪個散熱器的LED更好？

有兩組修改：

• 針;
• 肋。

例如，用於10W LED的散熱器由帶肋的LED裝置表示。

第一種類型通常用於冷卻LED的自然方法，而第二種類型通常用於冷卻LED。 被動針裝置的相同尺寸比肋狀視圖的效率高出70％。

大功率LED 散熱器為針形。 它們是為大功率LED設計的，但這並不意味著基於肋板的設備僅適用於風扇功能。 根據幾何參數，它們也用於冷卻被動性質。

用於任何構造的LED的散熱器可以具有正方形，矩形或圓形形狀。

如何計算散熱器的面積。 獲取設備參數精確參數的方法

在這種情況下，以若干重要因素為依據：

• 環境空氣指標
• 分散面積等級
• 散熱器修改;
• 製造熱交換器的材料的特徵。

但是，正在開發散熱器的設計師需要這些細微差別。

作為規則，業餘散熱器通常被使用。 所需要的只是了解熱交換器的最大功率因數。

第一種方法

該區域由公式F = a×Cx（T1-T2）計算，其中Φ是熱通量，S是散熱器的表面面積（所有邊緣或針和基板的面積之和），T1是放電介質的溫度指示器加熱和T2是加熱表面的溫度。

在計算面積時，應注意肋或板有兩個散熱面。

針的表面的計算沿圓周（π×D）乘以高度指數。

對於未拋光錶面，傳熱係數為6-8 W /（m ² ·K）。

第二種計算方法

還有一個簡單的公式，這是通過實驗獲得的。

S = [22 - （M×1.5）]×W，其中S是熱交換器的面積，W是供電功率（W），M是LED的未使用功率。

對於由鋁製成的肋狀散熱器，可以使用台灣工程師提供的數據。 數據沒有準確性，如具有大量運行的範圍所示。 另外，這個定義適合台灣的氣候條件。 它們只能作為初步計算的依據。

如何用自己的手製作散熱器？

無線電業餘愛好者很少被自己的手製造加熱器所接受，因為這個要素需要特別的責任。 畢竟，這款設備對LED的長期服務有影響。 但是，發生這種情況，主人們從即興手段來製造熱交換器。

第一個選擇

設計統一。 它是一個從鋁切割的圓。 有切口。 造成的部門略有彎曲。 結果是一個看起來像 風扇葉輪 的細節 。 在設備的軸上，四個天線被彎曲以用作設備附件。 LED可以用熱粘貼和自攻螺釘固定。

選項2

LED散熱器可以用自己的手從一個矩形橫截面的鋁管碎片製成。

您需要的材料：

• 管徑30x15x1.5 mm;
• 直徑為16mm的沖壓墊圈;
• 熱粘合劑;
• 散熱膏KTP-8;
• Ш形輪廓265;
• 自攻螺絲

為了優化慣例，鑽出三個孔，直徑為8毫米，在孔中，直徑為3.8毫米的孔用螺釘固定。

LED通過熱膠粘在管子上 - 散熱器的主要部分。 在散熱器部分連接的地方，應用了一層熱粘貼KTP-8。

然後 用沖壓機自攻螺釘 組裝結構 。

將LED連接到散熱器的方法

LED使用兩種方法連接到設備：

• 機械;
• 結合。

用熱膠膠水LED。 為此，在金屬表面施加少量膠水，然後將LED放置在其上。 為了獲得良好的連接，LED被負載壓下，直到粘合劑完全乾燥。 但大多數大師喜歡使用機械方法。

目前，生產專門的面板，可以在最短的時間內進行二極管安裝。 一些型號為二次光學器件提供附加的夾具。 安裝非常簡單。 在散熱器上設置LED，然後在其上 - 面板，使用自攻螺絲連接到基座。

結論

用於高品質LED的散熱器已經成為設備耐用性的關鍵。 因此，選擇設備時，應該非常小心。 最好使用工廠換熱器。 他們在無線電商店。 設備的成本很高，但LED的安裝容易，質量和可靠性保護不一。