LEDlər bir neçə il əvvəl ortaya çıxdı. Lakin onlar artıq işıqlandırma məhsulları bazarında lider mövqelərini təmin edə biliblər. Onlar yalnız işıqlandırma sistemlərində deyil, həm də istifadə edilə bilər müxtəlif sənətkarlıq və ya həvəskar sxemlər. LED ilə işləyərkən, soyutma seçimlərinə diqqət yetirməlisiniz. LED-ləri soyutmağın bir yolu soyuducu quraşdırmaqdır.

LEDləri soyutmaq üçün radiatorlar

Məqaləmiz sizə bir soyuducu cihazı düzgün və öz əllərinizlə necə yığmağın bütün sirlərini açacaqdır.

Niyə istilik qurğusu lazımdır?

Başlamazdan əvvəl öz-özünə montaj LED-lər üçün istilik qurğusu, işıq mənbəyinin özünün xüsusiyyətlərini bilməlisiniz.
LED-lər iki ayağı ("+" və "-") olan yarımkeçiricilərdir, yəni. polariteye malikdirlər.

LED-lər

Onlar üçün bir radiatoru düzgün istehsal etmək üçün müəyyən bir hesablama aparmaq lazımdır. Əvvəla, bu hesablama gərginlik ölçmələrini, eləcə də cərəyanı əhatə etməlidir. Bundan əlavə, yadda saxlamaq lazımdır ki, hər hansı bir elektrik enerjisi tələb edən cihaz, o cümlədən LED-lər istiləşmə meylinə malikdir. Buna görə də burada soyutma sistemi lazımdır.
Hesablamalar apararkən unutmayın - işıq mənbəyinin müəyyən edilmiş gücünün yalnız 1/3 hissəsi işıq axınına çevriləcək (məsələn, 10w-dan 3-3,5). Buna görə də əsas hissə istilik itkiləri olacaq. İstilik itkisini minimuma endirmək üçün radiatorlar istifadə olunur.

Qeyd! LED-in həddindən artıq istiləşməsi onun xidmət müddətinin azalmasına səbəb olur. Buna görə də, bir radiatordan istifadə də işıq mənbəyinin "həyatını" uzatmağa imkan verir.

Buna görə də, LED sxemləri bütün əsas elementlər üçün soyutma kompleksinə malikdir.
Bu gün, LED-ləri ehtiva edən elektrik dövrəsinin elementlərini soyutmaq üçün üç istilik aradan qaldırılması variantından istifadə edə bilərsiniz:

• cihazın gövdəsi vasitəsilə (həmişə mümkün deyil);
• vasitəsilə çap dövrə lövhəsi. Soyutma cərəyanın axdığı qeyri-əsas keçirici yollar vasitəsilə baş verir;
• radiatordan istifadə etməklə. Həm lövhələrə, həm də LED-lərə uyğun gəlir.

Qeyd! Sonuncu vəziyyətdə, hansı sahənin olması lazım olduğunu düzgün hesablamaq lazımdır.

LED soyuducu

Ən çox təsirli yoldur Soyutma LED-ləri asanlıqla özünüz qura biləcəyiniz bir radiatordan istifadə etməkdir. Xatırlamaq lazım olan əsas şey odur ki, istilik qurğusunun işləməsi qanadların formasından və sayından təsirlənir.

İstilik qəbuledicilərinin dizayn xüsusiyyətləri

Öz əlləri ilə LED-lər üçün uyğun bir radiator yığmaqda çaşıb qalan bir çoxları "hansı daha yaxşıdır?" olduqca məntiqli sual verirlər. Həqiqətən, bu gün dizayn xüsusiyyətləri ilə fərqlənən iki qrup istilik qurğusu var:

• iynəşəkilli. Ən çox təbii soyutma sistemləri üçün istifadə olunur. Belə modellər üçün istifadə olunur güclü LEDlər;

İğneli radiator

• qabırğalı. Məcburi soyutma sistemlərində istifadə olunur. Onlar həndəsi parametrlərdən asılı olaraq seçilir. Bundan əlavə, onlar yüksək güclü LED-ləri soyutmaq üçün də istifadə edilə bilər.

Qanadlı radiator

İstilik qəbuledicisinin növünü seçərkən yadda saxlamalısınız ki, iynə passiv cihazı qanadlı modelin səmərəliliyini 70% üstələyir.
İstənilən dizaynın radiatoru (qapalı və ya iynə şəklində) müxtəlif formalara malik ola bilər:

• kvadrat;
• dəyirmi;
• düzbucaqlı.

LED-lər üçün uyğun olan soyuducu seçimi soyutma ehtiyaclarından asılı olaraq seçilməlidir.

Hesablama Xüsusiyyətləri

Öz əlinizlə bir radiator yaratmaq üçün bir dövrənin hesablanması həmişə element bazasının seçilməsi ilə başlamalıdır. Unutmayın ki, buradakı reytinq yalnız yığılmış istilik qurğusunun potensialına uyğun gəlmir, həm də əlavə itkilərin yaranmasının qarşısını alır. Əks halda evdə hazırlanmış aparat aşağı səmərəliliyə malik olacaq. Və ilk növbədə, bunun üçün radiator sahəsini hesablamaq lazımdır.
Sahə kimi bir parametrin hesablanmasına nə daxil edilməlidir:

• cihazın dəyişdirilməsi;
• dispersiya sahəsi nədir;
• ətraf hava göstəriciləri;
• istilik qəbuledicisinin hazırlandığı material.

Bu cür nüanslar köhnənin yenidən qurulması deyil, yeni bir radiatorun dizaynı zamanı nəzərə alınmalıdır. Bir istilik qurğusunun özünü montajı üçün ən vacib göstərici istilik mübadiləsi elementinin maksimum icazə verilən gücün yayılmasının göstəricisi olacaqdır.
Radiator sahəsini hesablamaq üçün iki yol var.
Birinci hesablama üsulu. Tələb olunan sahəni müəyyən etmək üçün F = a x S x (T1 – T2) düsturundan istifadə etməlisiniz, burada:

• F - istilik axını;
• S - istilik qəbuledicisinin səth sahəsi;
• T1 istiliyi çıxaran mühitin temperaturunun göstəricisidir;
• T2 - qızdırılan səthin temperaturu;
• a istilik köçürməsini əks etdirən əmsaldır. Cilalanmamış səthlər üçün bu əmsal şərti olaraq 6-8 Vt/(m2K) qəbul edilir.

Dövrə

Bu hesablama metodundan istifadə edərək, boşqabın və ya qabırğanın istilik çıxarılması üçün iki səthə malik olduğunu xatırlamaq lazımdır. Bu halda, iynə səthinin hesablanması hündürlük göstəricisi ilə vurulmalı olan çevrədən (π x D) istifadə edilir.
İkinci hesablama üsulu. Burada eksperimental olaraq əldə edilmiş bir qədər sadələşdirilmiş düstur istifadə olunur. Bu halda S = x W düsturu istifadə olunur, burada:

• S—istilik dəyişdirici sahəsi;
• M – istifadə olunmamış LED gücü;
• W - verilən güc (W).

Üstəlik, qabırğalı alüminium aparat istehsal olunursa, hesablamalarda Tayvanlı mütəxəssislər tərəfindən əldə edilən məlumatlardan istifadə edə bilərsiniz:

• 60 Vt - 7000-dən 73000 sm2-ə qədər;
• 10 Vt - təxminən 1000 sm2;
• 3 Vt - 30 ilə 50 sm2;
• 1 Vt - 10 ilə 15 sm2 arasında.

Ancaq belə bir vəziyyətdə, yuxarıda göstərilən məlumatların Tayvanın iqlim şəraitinə uyğun olduğunu xatırlamaq lazımdır. Bizim vəziyyətimizdə onlar yalnız ilkin hesablamalar apararkən götürülməlidir.

İstilik qəbuledicisinin istehsalı üçün material

LED-lərin xidmət müddəti birbaşa yarımkeçiricidə hansı materialdan istifadə olunduğundan, həmçinin soyutma sisteminin keyfiyyətindən asılıdır.
İstilik qəbuledicisi üçün material seçərkən aşağıdakıları rəhbər tutmalısınız:

• material ən azı 5-10 Vt istilik keçiriciliyinə malik olmalıdır;
• İstilik keçiriciliyi səviyyəsi 10 Vt-dan yuxarı olmalıdır.

Bu baxımdan, istilik qurğusu istehsalı üçün aşağıdakı materiallardan istifadə etməyə dəyər:

• alüminium. Alüminium versiyası hazırda LED-ləri soyutmaq üçün ən çox istifadə olunur. Ancaq eyni zamanda, alüminium istilik qurğusu əhəmiyyətli bir dezavantaja malikdir - bir sıra təbəqələrdən ibarətdir. Bu quruluşun nəticəsi olaraq alüminium aparatı istilik müqavimətini təhrik edir. Onlar yalnız əlavə istilik keçirici materialların köməyi ilə aradan qaldırıla bilər, bu da izolyasiya plitələri ola bilər;

Qeyd! Alüminium radiator, çatışmazlıqlarına baxmayaraq, istilik aradan qaldırılması ilə yaxşı mübarizə aparır. Burada ventilyator tərəfindən üfürülən alüminium lövhədən istifadə olunur.

Alüminium radiator

• keramika. Keramika soyuducularında cərəyanın keçdiyi xüsusi marşrutlar var. LED-lər eyni izlərə lehimlənir. Belə məhsullar iki dəfə çox istiliyi aradan qaldırmağa qadirdir;
• mis. Burada mis lövhə var. Alüminiumdan daha yüksək istilik keçiriciliyi ilə fərqlənir. Lakin mis alüminiumdan daha aşağıdır texniki spesifikasiyalar və çəki. Eyni zamanda, mis elastik bir metal deyil və emal edildikdən sonra çoxlu qırıntılar qalır;

Mis radiator

• plastik. Üstünlüklərə münasib qiymət, eləcə də daxildir yüksək səviyyə istehsal qabiliyyəti. Eyni zamanda, burada çatışmazlıqlar daha aşağı istilik keçiriciliyidir.

Gördüyümüz kimi, ən çox ən yaxşı variantdır Qiymət və keyfiyyət baxımından alüminiumdan LED-lər üçün öz radiatorunuzu hazırlaya biləcəksiniz. LED-lər üçün istilik qurğusu düzəltməyin bir neçə yoluna baxaq.

Qızdırıcılar necə hazırlanır?

Bütün radio həvəskarları bu cür cihazların istehsalı ilə məşğul olmağa hazır deyillər. Axı o, aparıcı rol oynayacaq. LED-lərdən hazırlanmış işıqlandırma qurğusunun xidmət müddəti istilik qurğusunun öz əlləri ilə nə qədər yaxşı hazırlandığından asılıdır. Buna görə də, bir çox insanlar risk etməməyi və ixtisaslaşdırılmış mağazalarda soyutma sistemi üçün cihazlar almağı üstün tuturlar.

Diodlar üçün evdə hazırlanmış radiator

Ancaq satın almaq mümkün olmadığı hallar var, lakin hər hansı bir radio həvəskarının ev laboratoriyasında asanlıqla tapıla bilən mövcud materiallardan hazırlana bilər. Və burada iki istehsal üsulu uyğun gəlir.

Öz-özünə montajın ilk üsulu

Evdə hazırlanmış bir radiator üçün ən sadə dizayn, əlbəttə ki, bir dairə olacaqdır. Bu şəkildə kəsilə bilər:

• alüminium təbəqədən bir dairə kəsin və üzərinə düzəldin tələb olunan məbləğ kəsiklər;

Alüminium dairəni kəsin

• Sonra sektoru bir az əyirik. Nəticə bir fan kimi bir şeydir;
• oxlar boyunca 4 antenanı əymək lazımdır. Onların köməyi ilə cihaz lampa gövdəsinə əlavə olunacaq;
• Belə bir radiatordakı LED-lər termal pasta istifadə edərək düzəldilə bilər.

Dəyirmi diodlar üçün hazır radiator

Gördüyünüz kimi, bu olduqca sadə bir istehsal üsuludur.

Öz-özünə montajın ikinci üsulu

LED-lərə qoşulacaq soyutma qurğusu müstəqil olaraq düzbucaqlı bir kəsikli boru parçasından və ya alüminium profildən hazırlana bilər. Burada sizə lazım olacaq:

• 16 mm diametrli pres yuyucusu;
• boru 30x15x1.5;
• termal pasta KTP 8;
• W formalı profil 265;
• isti yapışqan;
• özünü vuran vintlər

Radiatoru aşağıdakı kimi düzəldirik:

• boruda üç deşik qazmaq;

Radiator borusu seçimi

• Sonra profili qazırıq. Onu lampaya əlavə etmək üçün istifadə ediləcək;
• LEDləri isti yapışqan istifadə edərək istilik qurğusunun əsası kimi çıxış edəcək boruya bağlayırıq;
• radiator elementlərinin qovşaqlarında KTP 8 termal pasta qatını tətbiq edin;
• Qalan şey, pres yuyucusu ilə təchiz olunmuş özünü vurma vintlərindən istifadə edərək strukturu yığmaqdır.

Bu üsulu həyata keçirmək birinci variantdan bir qədər çətin olacaq.

Nəticə

LED-lərə qoşulmuş bir radiatorun nə olduğunu bilməklə, onu doğaçlama vasitələrdən özünüz etmək olduqca mümkündür. Onun düzgün montaj yalnız işıqlandırma qurğusunu effektiv şəkildə soyutmağa deyil, həm də LED-lərin xidmət müddətini azaltmaq vəziyyətindən qaçmağa kömək edəcəkdir.

LEDlər ən səmərəli işıq mənbələrindən biri hesab olunur, onların işıq axını fantastik dəyərlərə çatır, təxminən 100 Lm/W. Floresan lampaları yarıya qədər, yəni 50-70 Lm / W istehsal edir. Bununla belə, LED-in uzunmüddətli işləməsi üçün onlara tab gətirmək lazımdır istilik şəraiti. Bunun üçün LED-lər üçün markalı və ya evdə hazırlanmış radiatorlar istifadə olunur.

Niyə diodların soyudulması lazımdır?

Yüksək işıq səmərəliliyinə baxmayaraq, LED-lər istehlak olunan gücün təxminən üçdə birini işıqlandırır, qalan hissəsi isə istilik kimi buraxılır. Diyot həddindən artıq qızarsa, onun kristalının strukturu pozulur və pozulmağa başlayır, işıq axını azalır və uçqun kimi istilik dərəcəsi artır.

LED-lərin həddindən artıq istiləşməsinin səbəbləri:

• Həddindən artıq cərəyan;
• zəif təchizat gərginliyinin sabitləşməsi;
• zəif soyutma.

İlk iki səbəb LED-lər üçün yüksək keyfiyyətli enerji təchizatı istifadə etməklə həll edilə bilər. Belə mənbələrə tez-tez deyilir. Onların özəlliyi gərginliyi sabitləşdirməkdə deyil, çıxış cərəyanını sabitləşdirməkdədir.

Fakt budur ki, LED həddindən artıq qızdıqda, LED-in müqaviməti azalır və ondan keçən cərəyan artır. Enerji təchizatı kimi bir gərginlik stabilizatorundan istifadə etsəniz, proses uçqun olacaq: daha çox istilik daha çox cərəyan deməkdir və daha çox cərəyan daha çox istilik deməkdir və s.

Cərəyanı sabitləşdirməklə siz kristalın temperaturunu qismən sabitləşdirirsiniz. Üçüncü səbəb LED-lər üçün zəif soyutmadır. Bu məsələni daha ətraflı nəzərdən keçirək.

Soyutma probleminin həlli

Aşağı güclü LED-lər, məsələn: 3528, 5050 və s., kontaktlarına görə istilik verir və bu cür nümunələrin gücü daha azdır. Cihazın gücü artdıqda, artıq istiliyin aradan qaldırılması ilə bağlı sual yaranır. Bu məqsədlə passiv və ya aktiv soyutma sistemləri istifadə olunur.

Passiv soyutma- Bu mis və ya alüminiumdan hazırlanmış adi radiatordur. Soyuducu materialların faydaları haqqında mübahisələr var. Bu tip soyutmanın üstünlüyü səs-küyün olmaması və baxım ehtiyacının demək olar ki, tamamilə olmamasıdır.

Passiv soyutma ilə LED quraşdırılması diqqət mərkəzi

Aktiv soyutma sistemi istilik yayılmasını yaxşılaşdırmaq üçün xarici qüvvədən istifadə edən soyutma üsuludur. kimi ən sadə sistemdir Radiator + soyuducu birləşməsini nəzərdən keçirə bilərsiniz. Üstünlük ondan ibarətdir ki, belə bir sistem passiv sistemdən 10 dəfəyə qədər daha yığcam ola bilər. Dezavantaj, soyuducudan gələn səs-küy və onu yağlamaq ehtiyacıdır.

Radiatoru necə seçmək olar?

Bir LED üçün bir radiatorun hesablanması, xüsusilə yeni başlayanlar üçün tamamilə sadə bir proses deyil. Bunu yerinə yetirmək üçün kristalın istilik müqavimətini, həmçinin kristal-substrat, substrat-radiator və radiator-hava keçidlərini bilmək lazımdır. Həllini sadələşdirmək üçün çoxları 20-30 sm 2 / W nisbətindən istifadə edirlər.

Bu o deməkdir ki, hər bir vatt LED işığı üçün təxminən 30 sm2 sahəsi olan bir radiator istifadə etməlisiniz.

Təbii ki, bu həll unikal deyil. Əgər işıqlandırma quruluşunuz sərin bir zirzəmi otağında istifadə ediləcəksə, daha kiçik bir sahə götürə bilərsiniz, lakin LED-in temperaturunun normal həddə olduğundan əmin olun.

Əvvəlki nəsil LED-lər 50-70 dərəcə kristal temperaturda özlərini rahat hiss edirdilər, yeni LEDlər 100 dərəcəyə qədər olan temperaturlara dözə bilir. Bunu müəyyən etməyin ən asan yolu ona əlinizlə toxunmaqdır, əliniz güclə dözürsə, hər şey qaydasındadır, amma kristal sizi yandıra bilirsə, onun iş şəraitini yaxşılaşdırmaq qərarına gəlin.

Sahəni hesablayırıq

Tutaq ki, 3W lampamız var. 3W LED üçün radiator sahəsi, yuxarıda təsvir edilən qaydaya uyğun olaraq, 70-100cm2-ə bərabər olacaqdır. İlk baxışdan böyük görünə bilər.

Ancaq bir LED üçün radiator sahəsinin hesablanmasını nəzərdən keçirək. Düz lövhəli radiator üçün sahə aşağıdakı kimi hesablanır:

a * b * 2 = S

Harada a,b- lövhənin yanlarının uzunluğu, S- ümumi radiator sahəsi.

2-ci amil haradan gəldi? Fakt budur ki, belə bir radiatorun iki tərəfi var və onlar bərabər istilik verirlər mühit, buna görə də radiatorun ümumi istifadə sahəsi onun hər tərəfinin sahəsinə bərabərdir. Bunlar. bizim vəziyyətimizdə yan ölçüləri 5*10 sm olan bir boşqaba ehtiyacımız var.

Qapaqlı bir radiator üçün ümumi sahə bazanın sahəsinə və qabırğaların hər birinin sahələrinə bərabərdir.

DIY soyutma

Radiatorun ən sadə nümunəsi qalay və ya alüminium təbəqədən kəsilmiş "günəş"dir. Belə bir radiator 1-3W LED-ləri soyuda bilər. İki belə təbəqəni termal pasta vasitəsilə bir-birinə bükərək, istilik ötürmə sahəsini artıra bilərsiniz.

Bu doğaçlama vasitələrdən hazırlanmış banal bir radiatordur, olduqca nazikdir və daha ciddi lampalar üçün istifadə edilə bilməz.

Bu şəkildə öz əllərinizlə 10W LED üçün bir radiator etmək mümkün olmayacaq. Buna görə də, belə güclü işıq mənbələri üçün kompüterin mərkəzi prosessorunun radiatorundan istifadə edə bilərsiniz.

Soyuducudan çıxsanız, LED-lərin aktiv soyudulması daha güclü LED-lərdən istifadə etməyə imkan verəcəkdir. Bu həll ventilyatordan əlavə səs-küy yaradacaq və əlavə güc, üstəgəl soyuducuya vaxtaşırı texniki qulluq tələb edəcək.

10W LED üçün radiator sahəsi olduqca böyük olacaq - təxminən 300 sm2. Yaxşı qərar hazır alüminium məhsulların istifadəsi olacaq. Bir hardware və ya hardware mağazasında satın ala bilərsiniz alüminium profil və yüksək güclü LED-ləri soyutmaq üçün istifadə edin.

Belə profillərdən tələb olunan sahəni yığaraq yaxşı soyutma əldə edə bilərsiniz, heç olmasa bütün oynaqları örtməyi unutmayın. nazik təbəqə termal pasta. Soyutma üçün müxtəlif növlərdə ticari olaraq istehsal olunan xüsusi bir profilin olduğunu söyləməyə dəyər.

Öz əlinizlə bir LED soyutma radiatoru etmək imkanınız yoxdursa, köhnə elektron avadanlıqlarda, hətta kompüterdə də uyğun nüsxələri axtara bilərsiniz. Ana platada bir neçə var. Onlar çipsetləri və güc dövrələrinin güc açarlarını soyutmaq üçün lazımdır. Belə bir həllin əla nümunəsi aşağıdakı fotoşəkildə göstərilmişdir. Onların sahəsi adətən 20 ilə 60 sm 2 arasındadır. Hansı ki, 1-3 W LED-i soyutmağa imkan verir.

Başqa maraqlı variant alüminium təbəqələrdən radiator istehsalı. Bu üsul demək olar ki, hər hansı bir tələb olunan soyutma sahəsini əldə etməyə imkan verəcəkdir. Videoya baxın:

LED-i necə düzəltmək olar

Bərkitmənin iki əsas üsulu var, onların hər ikisini nəzərdən keçirək.

Birinci yol- mexanikidir. LED-in radiatora özünü vurma vintləri və ya digər bağlayıcılarla vidalanmasından ibarətdir, bunun üçün xüsusi bir "ulduz" tipli substrat lazımdır (ulduza baxın). Termal pasta ilə əvvəlcədən yağlanmış bir diod ona lehimlənir.

LED-in “qarın”ında nazik siqaretin diametrinə malik xüsusi kontakt yamağı var. Bundan sonra, elektrik naqilləri bu substrata lehimlənir və radiatora vidalanır. Bəzi LED-lər, fotoşəkildə olduğu kimi, artıq adapter lövhəsinə quraşdırılmış şəkildə satışa çıxarılır.

İkinci yol- yapışqandır. Bir boşqab vasitəsilə və ya onsuz montaj üçün uygundur. Ancaq metalı metala yapışdırmaq həmişə mümkün deyil, bir LED-i radiatora necə yapışdırmaq olar? Bunu etmək üçün xüsusi bir istilik keçirici yapışqan satın almalısınız. Onu həm hardware mağazalarında, həm də radio hissələri mağazalarında tapmaq olar.

Belə bağlamanın nəticəsi belə görünür:

nəticələr

Gördüyünüz kimi, bir LED üçün radiator həm mağazada, həm də köhnə cihazlarınızı gəzərək və ya sadəcə olaraq hər cür xırda şeylərin yataqlarında tapıla bilər. Xüsusi soyutma istifadə etmək lazım deyil.

Radiator sahəsi rütubət, ətraf mühitin temperaturu və radiator materialı kimi bir sıra şərtlərdən asılıdır, lakin məişət həllərində bunlar nəzərə alınmır.

Həmişə ver Xüsusi diqqət cihazlarınızın istilik şəraitinin yoxlanılması. Beləliklə, onların etibarlılığını və davamlılığını təmin edəcəksiniz. Temperaturu əl ilə təyin edə bilərsiniz, lakin onu ölçmək imkanı olan bir multimetr almaq daha yaxşıdır.

Tayvanlı mütəxəssislərin alüminium qanadlı radiatorlar üçün təxmini məlumatları var:

• 1W 10-15kv/sm
• 3W 30-50kv/sm
• 6W 150-250kv/sm
• 15W 900-1000kv/sm
• 24W 2000-2200kv/sm
• 60W 7000-73000kv/sm

Bu məlumatlar passiv soyutma üçündür.

Lakin bu məlumatlar onlar üçün hesablanıb iqlim şəraiti və hələ də onlar təxminidir, çünki dəyərlər dəqiq deyil, sahə fərqi var.

Hesablamaq üçün aşağıdakı parametrləri bilməlisiniz:

1. Hansı növ radiatordan istifadə edəcəyinizi başa düşməlisiniz:

boşqab, sancaq, qabırğalı

• Lamelli

• Sancaq (iynə)

• Yivli

2. Radiatorun hazırlandığı materialı da nəzərə almaq lazımdır. Çox vaxt mis və ya alüminiumdur, lakin son zamanlarda hibridlər də ortaya çıxdı.

Hibridlər iş elementi (soyutma tələb edən element, bu halda LED), sonra alüminium ilə təmasda olan daxili mis lövhəyə malikdir.

3. Radiator səth sahəsi ilə deyil, hesablanır istifadəyə yararlı sahə dispersiya.

4. Növbəti amil istilik işləyən elementdən radiatora necə çıxarılır, yəni. termal pasta və ya termal lent tətbiq olunur və ya sadəcə lehimlənir.

5. Kristalın müqavimətini bilmək faydalı olacaq - LED gövdəsi

6. Əlavə radiator soyutma olacaqmı və hansı soyutma olacaq?

• Soyuducudan istifadə (kiçik fan):

• Suyun soyudulması:

Əlbəttə ki, suyun soyudulması sadəcə bir soyuducudan daha səmərəli olacaq, lakin onunla soyutma, gücdən asılı olaraq, radiator sahəsini 3-5 dəfə azaltmağa imkan verəcəkdir. Ancaq su ilə, məsələn, sistem sızması kimi digər problemlər də yarana bilər.

7. Verilən gücü də nəzərə almaq lazımdır, yəni. LED öz imkanlarının maksimumunda işləyirsə, daha çox soyutmaya ehtiyac duyacaq, artıq güc tamamilə istiliyə çevriləcək, lakin yük, məsələn, yarıya endirilsə, həddindən artıq istiləşmə daha az olacaq.

Siz həmçinin cihazın istifadə olunacağı qapalı və ya açıq havada yerini nəzərə almalısınız.

İnternetdə eksperimental olaraq əldə edilmiş, faydalı ola biləcək bir düstur da var:

Soyuducu S = (22-(M x 1.5)) x W
S – radiator (soyuducu) sahəsi
W - vatt ilə verilən güc
M – qalan istifadə olunmamış LED gücü

Yaranan sahə ilə əlavə radiator soyutma cihazı tələb olunmur, soyutma təbii olaraq baş verir və istənilən şəraitdə yaxşı istilik yayılmasını təmin edəcəkdir.
Formula alüminium radiatora aiddir. Mis üçün sahə demək olar ki, 2 dəfə azalacaq.

Müxtəlif materialların W/m * °C-də istilik keçiriciliyi

gümüş - 407

qızıl - 308

alüminium - 209

mis - 111

platin - 70

boz çuqun - 50

bürünc - 47-58

İndiki vaxtda güclü LED-lərin səpələnməsini almaq problem deyil, lakin onlar üçün radiator bahadır, çünki... artıq nəzərə çarpan ölçülərə və kütləyə malikdir. Bu problemin həllini təklif edirəm. Bildiyiniz kimi, radiatorda əsas şey səth sahəsidir, buna görə də iynə tipli olanlar ən təsirli olur. Qızıl radiator formulasını bilmək 1 W = 10-30 kv.sm. 10 Vt üçün hesablaya bilərsiniz LED sizə təxminən 200 kv.sm lazımdır. sahə. İstənilən böyük avadanlıq mağazasında tapıla bilən alüminium lövhədən istifadə edərək bu sahəni əldə etmək qərara alındı. Mənim başıma gələn budur.

Hazırlanması üçün video təlimat

Amma demək olar ki, 400 kv.sm. 1000x20x2 mm zolaqlardan hazırlanmış radiator sahəsi. Bu, kiçik bir fan ilə 20 Vt və hətta 50 Vt LED üçün kifayətdir.

Temperatur

Və mənim 10 Vt üçün məlum asılılığa görə (şəklə bax) 30º delta əldə edilir.

Maksimum icazə verilən LED temperaturu +80º-dir, buna görə də bu radiator +50º-ə qədər ətraf mühit temperaturunda məcburi soyutma olmadan işlədilə bilər. Təəccüblü deyil ki, əslində radiator praktiki olaraq qızmır, çünki yaradır təbii dövriyyə hava və daha dar bir boşqab götürə və ya 50 Vt-a qədər daha güclü bir LED quraşdıra bilərsiniz. Artıq özümə bir neçə 1000x15x2 mm almışam. Onları 10 mm enində satsalar, mən də onları sınaya bilərdim. Yeri gəlmişkən, eyni alüminium zolağından asanlıqla hazırlana bilən iki bolt və ya pərçimlə bağlamaq daha yaxşıdır.

Aksesuarlar

Ən yaxın hardware mağazasından/bazarından alüminium zolağa əlavə olaraq sizə lazım ola bilər:

Sonuncu halda, sürücünün giriş gərginliyinə diqqət yetirin. Mən onu 24 V şəbəkəm üçün istifadə edirəm, ancaq onu dərhal 220 V-da tapa bilərsiniz. 10 ədəd paketdə. daha ucuz olacaq.

LED-lərin göstərilən xidmət müddəti on minlərlə saatdır. Optik performansdan ödün vermədən belə yüksək performansa nail olmaq üçün yüksək güclü LED-lər soyuducu ilə birlikdə istifadə edilməlidir. Bu məqalə oxucuya radiatorun hesablanması və seçilməsi, onların modifikasiyası və istilik yayılmasına təsir edən amillərlə bağlı suallara cavab tapmağa imkan verəcəkdir.

Niyə lazımdır?

Digər yarımkeçirici cihazlarla yanaşı, LED 100% səmərəliliyi ilə ideal bir element deyil. İstehlak etdiyi enerjinin çox hissəsi istiliyə sərf olunur. Dəqiq səmərəlilik dəyəri emissiya diodunun növündən və onun istehsal texnologiyasından asılıdır. Aşağı cərəyanlı LED-lərin səmərəliliyi 10-15%, gücü 1 Vt-dan çox olan müasir ağ olanlar üçün onun dəyəri 30% -ə çatır, qalan 70% istilik kimi sərf olunur.

LED nə olursa olsun, sabit və uzunmüddətli işləmək üçün kristaldan, yəni radiatordan istilik enerjisinin daimi çıxarılmasını tələb edir. Aşağı cərəyanlı LED-lərdə radiator funksiyası aparıcılar (anod və katod) tərəfindən həyata keçirilir. Məsələn, SMD 2835-də anod qurğusu elementin alt hissəsinin demək olar ki, yarısını tutur. Yüksək güclü LED-lərdə gücün yayılmasının mütləq dəyəri bir neçə dəfə daha böyükdür. Buna görə də, onlar əlavə istilik qurğusu olmadan normal fəaliyyət göstərə bilməzlər. İşıq yayan kristalın daimi həddindən artıq istiləşməsi yarımkeçirici cihazın xidmət müddətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və əməliyyat dalğasının dəyişməsi ilə parlaqlığın tədricən itirilməsinə kömək edir.

Növlər

Struktur olaraq bütün radiatorları üçə bölmək olar böyük qruplar: boşqab, çubuq və qabırğalı. Bütün hallarda, baza bir dairə, kvadrat və ya düzbucaqlı şəklində ola bilər. Baza qalınlığı seçərkən əsas əhəmiyyət kəsb edir, çünki radiatorun bütün səthində istiliyi qəbul etmək və bərabər paylamaq üçün məsul olan bu sahədir.

Radiatorun forma faktoru gələcək iş rejimindən təsirlənir:

• təbii havalandırma ilə;
• məcburi ventilyasiya ilə.

Fansız istifadə ediləcək LED-lər üçün soyuducu radiatorda qanadlar arasında ən azı 4 mm məsafə olmalıdır. Əks təqdirdə, təbii konveksiya istiliyi uğurla aradan qaldırmaq üçün kifayət etməyəcəkdir. Çarpıcı bir nümunə kompüter prosessorları üçün soyutma sistemləri kimi xidmət edir güclü fanat qabırğalar arasındakı məsafə 1 mm-ə endirilir.

LED lampaları dizayn edərkən böyük əhəmiyyət kəsb edir onlara verilir görünüş, istilik qəbuledicisinin formasına böyük təsir göstərir. Məsələn, bir LED lampanın istilik enerjisinin çıxarılması sistemi standartdan kənara çıxmamalıdır armudvari. Bu fakt tərtibatçıları müxtəlif fəndlərə əl atmağa məcbur edir: alüminium bazası olan çap dövrə lövhələrindən istifadə edərək, onları isti əriyən yapışqan istifadə edərək radiator korpusuna birləşdirir.

Radiator materialları

Hazırda yüksək güclü LED-lərin soyudulması əsasən alüminium radiatorlardan istifadə etməklə həyata keçirilir. Bu seçim yüngüllük, aşağı qiymət, emalda çeviklik və bu metalın yaxşı istilik keçirici xüsusiyyətləri ilə bağlıdır. Bir LED üçün mis radiatorun quraşdırılması ölçüsü böyük əhəmiyyət kəsb edən bir lampada əsaslandırılır, çünki mis alüminiumdan iki dəfə istiliyi yayır. Yüksək güclü LED-lərin soyudulması üçün ən çox istifadə olunan materialların xüsusiyyətlərini daha ətraflı nəzərdən keçirək.

Alüminium

Alüminiumun istilik keçiricilik əmsalı 202-236 Vt/m*K aralığındadır və ərintinin təmizliyindən asılıdır. Bu göstəriciyə görə o, dəmir və misdən 2,5 dəfə yüksəkdir. Bundan əlavə, alüminium ola bilər fərqli növlər mexaniki emal. İstilik yayma xüsusiyyətlərini artırmaq üçün alüminium radiator anodlaşdırılmışdır (qara örtüklü).

Mis

Misin istilik keçiriciliyi 401 Vt/m*K təşkil edir, digər metallar arasında gümüşdən sonra ikinci yerdədir. Buna baxmayaraq, mis radiatorlar alüminiumdan daha az yayılmışdır, bu da bir sıra çatışmazlıqların olması ilə əlaqədardır:

• misin yüksək qiyməti;
• kompleks mexaniki emal;
• böyük kütlə.

Mis soyutma strukturunun istifadəsi lampanın qiymətinin artmasına səbəb olur ki, bu da şiddətli rəqabət şəraitində qəbuledilməzdir.

Keramika

Yüksək səmərəli soyuducuların yaradılmasında yeni həll, istilik keçiriciliyi 170-230 Vt/m*K olan alüminium nitrid keramika oldu. Bu material aşağı pürüzlülük və yüksək dielektrik xüsusiyyətləri ilə xarakterizə olunur.

Termoplastikadan istifadə

İstilik keçirici plastiklərin (3-40 Vt/m*K) xüsusiyyətlərinin alüminiumdan daha pis olmasına baxmayaraq, onların əsas üstünlükləri aşağıdakılardır: aşağı qiymət və yüngüllük. Bir çox istehsalçı LED lampalar Korpusun istehsalı üçün termoplastik istifadə olunur. Bununla belə, termoplastik 10 Vt-dan çox gücə malik LED lampaların dizaynında metal radiatorlarla rəqabəti itirir.

Yüksək güclü LED-lərin soyutma xüsusiyyətləri

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, LED-dən effektiv istilik çıxarılması passiv və ya aktiv soyutmanın təşkili ilə əldə edilə bilər. Alüminium (mis) radiatorlarda 10 Vt-a qədər enerji istehlakı olan LED-lərin quraşdırılması məsləhət görülür, çünki onların çəkisi və ölçüsü göstəriciləri məqbul dəyərlərə sahib olacaqdır.

Üçün passiv soyutmanın istifadəsi LED matrisləri 50 Vt və ya daha çox güclə çətinləşir; Radiatorun ölçüləri onlarla santimetr, çəkisi isə 200-500 qrama qədər artacaq. Bu vəziyyətdə, kiçik bir fanla birlikdə kompakt radiatordan istifadə etməyi düşünməyə dəyər. Bu tandem soyutma sisteminin çəkisini və ölçüsünü azaldacaq, lakin əlavə çətinliklər yaradacaq. Fan müvafiq tədarük gərginliyi ilə təmin edilməli və qoruyucu söndürülməsinə diqqət yetirilməlidir LED lampa soyuducunun nasazlığı halında.

Güclü LED matrislərini soyutmağın başqa bir yolu var. İstifadədən ibarətdir bitmiş modul Orta performanslı video kart üçün soyuducu kimi görünən SynJet. SynJet modulu fərqlidir yüksək performans, 2 °C/W-dən çox olmayan istilik müqaviməti və 150 ​​q-a qədər çəkisi. Onun dəqiq ölçüləri və çəkisi xüsusi modeldən asılıdır. Dezavantajlar arasında enerji mənbəyinə ehtiyac və yüksək qiymət. Nəticədə, 50 Vt gücündə bir LED matrisinin ya böyük, lakin ucuz bir radiatora, ya da üzərinə quraşdırılmalı olduğu ortaya çıxdı. kiçik radiator fan, enerji təchizatı və mühafizə sistemi ilə.

İstilik qurğusu nə olursa olsun, o, LED substratı ilə yaxşı, lakin ən yaxşı istilik əlaqəsini təmin edə bilər. Azaltmaq üçün istilik müqavimətiİstilik keçirici pasta təmasda olan səthə tətbiq olunur. Təsirinin effektivliyi kompüter prosessorları üçün soyutma sistemlərində geniş tətbiqi ilə sübut edilmişdir. Yüksək keyfiyyətli termal pasta sərtləşməyə davamlıdır və aşağı viskoziteye malikdir. Bir radiatora (substrata) tətbiq edildikdə, bütün təmas sahəsinə bir nazik, bərabər təbəqə kifayətdir. Basıldıqdan və bərkidildikdən sonra təbəqənin qalınlığı təxminən 0,1 mm olacaqdır.

Radiator sahəsinin hesablanması

Bir LED üçün radiatoru hesablamaq üçün iki üsul var:

• dizayn, onun mahiyyəti müəyyən bir temperaturda strukturun həndəsi ölçülərini müəyyən etməkdir;
• tərs qaydada hərəkət etməyi əhatə edən kalibrləmə, yəni radiatorun məlum parametrləri ilə onun effektiv şəkildə yaya biləcəyi maksimum istilik miqdarını hesablaya bilərsiniz.

Bu və ya digər variantın istifadəsi mövcud ilkin məlumatlardan asılıdır. Hər halda, dəqiq hesablama çoxlu parametrləri olan mürəkkəb riyazi məsələdir. İstinad ədəbiyyatından istifadə etmək, qrafiklərdən lazımi məlumatları götürmək və onları müvafiq düsturlarla əvəz etmək bacarığına əlavə olaraq, radiator çubuqlarının və ya qanadlarının konfiqurasiyasını, istiqamətini, eləcə də təsirini nəzərə almalısınız. xarici amillər. LED-lərin keyfiyyətini də nəzərə almağa dəyər. Tez-tez LED-lərdə Çin istehsalı faktiki xüsusiyyətlər qeyd olunanlardan fərqlidir.

Dəqiq hesablama

Düsturlara və hesablamalara keçməzdən əvvəl istilik enerjisinin paylanması sahəsində əsas şərtlərlə tanış olmaq lazımdır. İstilik keçiriciliyi istilik enerjisinin daha çox qızdırılan fiziki bədəndən daha az qızdırılan bədənə ötürülməsi prosesidir. İstilik keçiriciliyi kəmiyyətcə temperatur 1°K dəyişdikdə materialın vahid ərazidən nə qədər istilik ötürə biləcəyini göstərən əmsal kimi ifadə edilir. LED lampalarında enerji mübadiləsində iştirak edən bütün hissələr olmalıdır yüksək istilik keçiriciliyi. Xüsusilə, bu, enerjinin kristaldan korpusa, sonra isə radiatora və havaya ötürülməsinə aiddir.

Konveksiya həm də maye və qaz molekullarının hərəkəti nəticəsində baş verən istilik ötürmə prosesidir. LED lampaları ilə əlaqədar olaraq, radiator və hava arasında enerji mübadiləsini nəzərdən keçirmək adətdir. Bu, hava axınının təbii hərəkəti səbəbindən baş verən təbii konveksiya ola bilər və ya bir fan quraşdırmaqla təşkil edilən məcburi ola bilər.

Məqalənin əvvəlində bir LED tərəfindən istehlak edilən gücün təxminən 70% -nin istilik kimi istehlak edildiyi bildirildi. LED-lər üçün soyuducu hesablamaq üçün, sərf olunan enerjinin dəqiq miqdarını bilməlisiniz. Bunu etmək üçün formuladan istifadə edirik:

P T =k*U PR *I PR, burada:

P T – istilik şəklində buraxılan güc, W;
k istiliyə çevrilən enerjinin faizini nəzərə alan əmsaldır. Yüksək güclü LED-lər üçün bu dəyər 0,7-0,8-ə bərabər alınır;
U PR – nominal cərəyan axdıqda LED üzərində irəli gərginlik düşməsi, V;
I PR – nominal cərəyan, A.

Kristaldan havaya istilik axınının yolunda yerləşən maneələrin sayını saymağın vaxtı gəldi. Hər bir maneə simvolu (Rθ, dərəcə/W) ilə göstərilən istilik müqavimətini təmsil edir. Aydınlıq üçün bütün soyutma sistemi istilik müqavimətlərinin ardıcıl paralel qoşulmasının ekvivalent sxemi şəklində təqdim olunur.

Rθ ja = Rθ jc + Rθ cs + Rθ sa, burada:

Rθ jc – p-n keçid korpusunun istilik müqaviməti;
Rθ cs – korpus-səthi radiatorun istilik müqaviməti;
Rθ sa – istilik müqaviməti radiator-hava (səth radiator-hava).

Çap edilmiş bir dövrə lövhəsində bir LED quraşdırmağı və ya termal pastadan istifadə etməyi planlaşdırırsınızsa, o zaman onların istilik müqavimətini də nəzərə almalısınız. Praktikada Rθsa-nın dəyəri iki yolla müəyyən edilə bilər.

Rθ ja – müqavimət p-n-qovşağı-hava;
T j – p-n keçidinin maksimal temperaturu (istinad parametri), °C;
T a – radiatorun yaxınlığında havanın temperaturu, °C.

Rθ sa = Rθ ja -Rθ jc -Rθ cs , burada Rθ jc və Rθ cs istinad parametrləridir.

Qrafikdən “maksimum istilik müqavimətinin irəli cərəyandan asılılığını” tapın.

Məlum Rθ sa əsasında standart radiator seçilir. Bu halda, istilik müqavimətinin nominal dəyəri hesablanmış dəyərdən bir qədər az olmalıdır.

Təxmini formula

Bir çox radio həvəskarları evdə hazırlanan məhsullarda köhnə elektron avadanlıqlardan qalan radiatorlardan istifadə etməyə alışmışlar. Eyni zamanda, onlar mürəkkəb hesablamalara baş vurmaq və bahalı yeni idxal məhsulları almaq istəmirlər. Bir qayda olaraq, onları yalnız bir sual maraqlandırır: "Mövcud alüminium LED radiatoru nə qədər güc sərf edə bilər?"

Məqbul hesablama nəticəsini əldə etməyə imkan verən sadə empirik düsturdan istifadə etməyi təklif edirik: Rθ sa =50/√S, burada S - sm 2-də radiatorun səth sahəsidir.

Bu düsturla əvəz edilməsi məlum dəyər qabırğaların (çubuqların) və yan üzlərin səthini nəzərə alaraq istilik qəbuledicisinin ümumi sahəsi, onun istilik müqavimətini əldə edirik.

İcazə verilən güc itkisi düsturdan tapılır: P t =(T j -T a)/Rθ ja.

Yuxarıdakı hesablama bütün soyutma sisteminin iş keyfiyyətinə təsir edən bir çox nüansları nəzərə almır (radiatorun istiqaməti, LED-in temperatur xüsusiyyətləri və s.). Buna görə də, alınan nəticəni 0,7 təhlükəsizlik əmsalı ilə vurmaq tövsiyə olunur.

DIY LED radiator

Öz əlinizlə 1, 3 və ya 10 Vt LED üçün alüminium radiator düzəltmək çətin deyil. Əvvəlcə düşünək sadə dizayn, istehsalı təxminən yarım saat çəkəcək və 1-3 mm qalınlığında yuvarlaq bir boşqab. Çevrə boyunca hər 5 mm-dən bir mərkəzə kəsiklər edilir və yaranan sektorlar bir az əyilir ki, bitmiş dizayn pervanəyə bənzəyirdi. Radiatoru gövdəyə bağlamaq üçün bir neçə sektorda deşiklər edilir. 10 vattlıq bir LED üçün evdə hazırlanmış soyuducu hazırlamaq bir az daha çətindir. Bunu etmək üçün 20 mm genişlikdə və 2 mm qalınlığında 1 metr alüminium şeridi lazımdır. Birincisi, zolaq bir mişar ilə 8 bərabər hissəyə kəsilir, sonra yığılır, qazılır və bir bolt və qoz ilə bərkidilir. Yan üzlərdən biri LED matrisini quraşdırmaq üçün cilalanmışdır. Bir çisel istifadə edərək, zolaqlar müxtəlif istiqamətlərdə bükülür. LED modulunun bağlandığı yerlərdə deliklər qazılır. Zımparalanmış səthə isti ərimə yapışdırıcısı tətbiq olunur, üstünə bir matris tətbiq olunur, özünü vurma vintləri ilə bərkidilir.

Həvəskar DIY layihələri üçün ucuz istilik qurğuları

Xüsusilə təcrübə etməyi sevən radio həvəskarları üçün müxtəlif materiallar istilik aradan qaldırılması üçün və eyni zamanda bahalı pul sərf etmək istəmirəm hazır məhsul, öz əlinizlə radiatorlar tapmaq və etmək üçün bəzi tövsiyələr verəcəyik. Soyutma üçün LED lentlər və hökmdarlar yaxşı olacaq mebel profili alüminiumdan hazırlanmışdır. Bunlar sürüşmə şkafları və ya mətbəx armaturları üçün bələdçi ola bilər, qalıqları bir mebel mağazasında qiymətə alına bilər.

3-10 Vt gücündə LED matrislərini soyutmaq üçün hər bir şəhərin radio bazarlarında kifayət qədər olan sovet maqnitofonlarından və gücləndiricilərindən hazırlanmış radiatorlar uyğun gəlir. Köhnə ofis avadanlıqlarının ehtiyat hissələrini də istifadə edə bilərsiniz.

50 Vt gücündə bir LED üçün evdə hazırlanmış soyutma, bir neçə hissəyə kəsərək, nasaz bir zəncir və ya otbiçən bir radiatordan hazırlana bilər. Belə ehtiyat hissələrini təmir sexlərində qırıntı qiymətinə ala bilərsiniz. Əlbəttə ki, bu vəziyyətdə LED lampasının estetik keyfiyyətlərini unuta bilərsiniz.

Həmçinin oxuyun