Радиаторы для светодиодов и led светильников. Охлаждение своими руками

Радиаторы для светодиодов и led светильников. Охлаждение своими руками

Простейшим примером радиатора будет «солнышко», вырезанное из жести или листа алюминия. Такой радиатор может охладить 1-3Вт светодиодов. Скрутив два таких листа между собой через термопасту, можно увеличить площадь теплоотдачи.

Это банальный радиатор из подручных средств, он получается довольно тонким и использовать его для более серьёзных светильников нельзя.  

Сделать своими руками радиатор для светодиода на 10W таким образом будет невозможно. Поэтому можно применить для таких мощных источников света радиатор от центрального процессора компьютера.

Если если оставить кулер, активное охлаждение светодиодов позволит использовать и более мощные LED. Такое решение создаст дополнительный шум от вентилятора и потребует дополнительного питания, плюс периодическое ТО кулера.

Площадь радиатора для 10Вт светодиода будет довольно большой – порядка 300см². Хорошим решением будет использование готовых алюминиевых изделий. В строительном или хозяйственном магазине вы можете приобрести алюминиевый профиль и использовать его для охлаждения мощных светодиодов.

Сделав сборку нужной площади из таких профилей, вы можете получить неплохое охлождение, не забудьте все стыки промазать хотя бы тонким слоем термопасты. Стоит сказать, что есть специальный профиль для охлаждения, который выпускается промышленно самых разнообразных видов.

Если у вас нет возможности сделать радиатор охлаждения светодиодов своими руками вы можете поискать подходящие экземпляры в старой электронной аппаратуре, даже в компьютере. На материнской плате расположены несколько. Они нужны для охлаждения чипсетов и силовых ключей цепей питания. Отличный пример такого решения изображен на фото ниже. Их площадь обычно от 20 до 60см². Что позволяет охлаждать светодиод мощностью 1-3 Вт.

Радиатор для светодиода 50w своими руками. Термоклей для светодиодов – алюминиевый радиатор своими руками

Устройство и принципы функционирования радиатора для светодиодов. Правила выбора материала и площади детали. Делаем радиатор своими руками легко и быстро.

Распространенное мнение, что светодиоды не нагреваются – заблуждение. Возникло оно потому, что маломощные светодиоды на ощупь не горячие. Все дело в то, что они оснащены отводчиками тепла – радиаторами.

Принцип действия теплоотвода

Главным потребителем тепла, выделяемого светодиодом, является окружающий воздух. Его холодные частицы подходят к нагретой поверхности теплообменника (радиатора), нагреваются и устремляются вверх, освобождая место новым холодным массам.

При столкновении с другими молекулами происходит распределение (рассеивание) тепла. Чем больше площадь поверхности радиатора, тем интенсивнее он передаст тепло от светодиода воздуху.

Подробнее о принципах работы светодиодов читайте.

Количество поглощенного воздушной массой тепла с единицы площади не зависит от материала радиатора: эффективность естественного «теплового насоса» ограничено его физическими свойствами.

Материалы для изготовления

Радиаторы для охлаждения светодиодов различаются по конструкции и материалу.

Окружающий воздух может принять не более 5-10 Вт с единичной поверхности. При выборе материала для изготовления радиатора следует принять во внимание выполнение следующего условия: теплопроводность его должна быть не менее 5-10 Вт. Материалы с меньшим параметром не смогут обеспечить передачу всего тепла, которое может принять воздух.

Теплопроводность выше 10 Вт будет технически избыточной, что повлечет за собой неоправданные финансовые затраты без увеличения эффективности радиатора.

Для изготовления радиаторов традиционно используют алюминий, медь или керамику. В последнее время появились изделия, выполненные из теплорассеивающих пластмасс.

Рекомендуем Вам также более подробно прочитать про.

Алюминиевые

Основным недостатком алюминиевого радиатора является многослойность конструкции. Это неизбежно приводит к возникновению переходных тепловых сопротивлений, преодолевать которые приходится с помощью применения дополнительных теплопроводящих материалов:

• клейких веществ;
• изолирующих пластин;
• материалов, заполняющих воздушные промежутки и пр.

Алюминиевые радиаторы встречаются чаще всего: они хорошо прессуются и вполне сносно справляется с отводом тепла.

Алюминиевые радиаторы для светодиодов 1 вт

Медные

Медь обладает большей теплопроводностью, чем алюминий, поэтому в некоторых случаях ее использование для изготовления радиаторов оправдано. В целом же данный материал уступает алюминию в плане легкости конструкции и технологичности (медь – менее податливый металл).

Изготовление медного радиатора методом прессования – наиболее экономичным – невозможно. А обработка резанием дает большой процент отходов дорогостоящего материала.

Медные радиаторы

Керамические

Одним из наиболее удачных вариантов теплоотводчика является керамическая подложка, на которую предварительно наносятся токоведущие трассы. Непосредственно к ним и подпаиваются светодиоды. Такая конструкция позволяет отвести в два раза больше тепла по сравнению с металлическими радиаторами.

Лампочка с керамическим радиатором

Пластмассы теплорассеивающие

Все чаще появляется информация о перспективах замены металла и керамики на терморассеивающую пластмассу. Интерес к этому материалу понятен: стоит пластмасса намного дешевле алюминия, а ее технологичность намного выше. Однако теплопроводность обычной пластмассы не превышает 0,1-0,2 Вт/м.К. Добиться приемлемой теплопроводности пластмассы удается за счет применения различных наполнителей.

При замене алюминиевого радиатора на пластмассовый (равной величины) температура в зоне подвода температур возрастает всего на 4-5%. Учитывая, что теплопроводность теплорассеивающей пластмассы намного меньше алюминия (8 Вт/м.К против 220-180 Вт/м.К), можно сделать вывод: пластический материал вполне конкурентоспособен.

Лампочка с радиатором из термопластика

Конструктивные особенности

Конструктивные радиаторы делятся на две группы:

• игольчатые;
• ребристые.

Первый тип, в основном, применяется для естественного охлаждения светодиодов, второй – для принудительного. При равных габаритных размерах пассивный игольчатый радиатор на 70 процентов эффективнее ребристого.

Радиаторы игольчатого типа для мощных и смд светодиодов

Но это не значит, что пластинчатые (ребристые) радиаторы годятся только для работы в паре с вентилятором. В зависимости от геометрических размеров, они могут применяться и для пассивного охлаждения.

LED-лампа с ребристым радиатором

Обратите внимание на расстояние между пластинами (или иглами): если оно составляет 4 мм – изделие предназначено для естественного отвода тепла, если зазор между элементами радиатора всего 2 мм – его необходимо комплектовать вентилятором.

Оба типа радиаторов в поперечном сечении могут быть квадратными, прямоугольными или круглыми.

Рекомендуем Вам также ознакомиться с электромагнитным устройством –.

Источник: https://alyuminievye-radiatory.aystroika.info/novosti/alyuminievyy-radiator-ohlazhdeniya-dlya-svetodioda-radiator-dlya-svetodiodov-pcb-pechatnaya

Какой радиатор нужен для светодиода 50w. Материалы для радиаторов

Для долгой и производительной работы светодиода очень важно подобрать качественный материал для радиатора. Его выбирают по определенным требованиям и показателям. Показатель теплопроводности должен находиться в пределах 6-10 Вт. При более низком показателе материал не проведет тепло, которое попадает в воздух. При показателе теплопроводности выше 10 Вт, эффективность работы устройства по техническим показателям не возрастет, а затраты на материал будут лишней тратой денег. Наиболее подходящими материалами при производстве считаются алюминий, керамика, медь. В редких случаях изготавливают прибор из материалов, включающих в состав пластмассы, способствующие рассеиванию тепла.

Светодиодный радиатор чаще всего изготавливают из прессованного алюминия, поскольку он лучше других материалов отводит тепло. Главным изъяном алюминиевого радиатора для светодиодов считают большое количество слоев в изделии, что способствует появлению переходного теплового сопротивления. Что бы преодолеть такое сопротивление, необходимо добавить в изделие материалы, обладающие теплопроводными свойствами и заполняющие воздушные прослойки: клеящие вещества, изоляционные пластины и др.

Преимущество медного радиатора, по сравнению с алюминиевым, в более высокой теплопроводности. Недостаток его в более тяжелом весе изделия и меньшей податливости металла. Метод прессования медного и обработка резанием очень затратные способы изготовления.

Более приемлемым вариантом отвода тепла является подложка из керамики. К ее токоведущим трассам припаивают светодиоды, что позволяет увеличить теплоотвод в два раза по сравнению радиаторами, изготовленными из металла.

Рассеивающая тепло пластмасса по стоимости дешевле алюминиевого изделия. Так как теплопроводность самой пластмассы составляет — 0,2 Вт/м, то достичь приемлемого показателя возможно, только за счет добавления наполнителей. Если алюминиевый радиатор заменить на пластмассовый, такого же размера, то температура в зоне подвода увеличится на 5%.

Радиатор для светодиода 30w. Какой радиатор нужен для светодиода

У материала, из которого изготовлен радиатор, должна быть теплопроводность не менее 5-10 Вт. При меньшем значении прибор не сможет эффективно отводить все тепло, поскольку окружающий воздух может принять не более 5-10 Вт с единицы поверхности. При этом значение теплопроводности выше 10 Вт нерационально, поскольку эффективность радиатора от этого не увеличится.

Радиаторы различаются по материалу изготовления. Существуют разные модели:

• Алюминиевые. Наиболее распространенные, хорошо справляются с отводом тепла. Минусом считают многослойность конструкции, из-за чего в конструкцию приходится добавлять дополнительные токопроводящие материалы.
• Медные. Теплопроводность меди больше, чем алюминия, но она уступает ему по легкости и технологичности (медь – менее податливый материал).
• Керамические. Представляют собой подложки с токоведущими трассами, к которым припаивают светодиоды. В сравнении с металлическими отводят примерно в 2 раза больше тепла.

В конструктивном плане существует три типа радиаторов для светодиодов:

• Пластинчатый. Представляет собой комплекс пластин, соединенных несколькими трубками.

• Ребристый. Используется для принудительного (активного) охлаждения светодиодов.

• Штыревой (игольчатый, стержневой). Применяется в основном для естественного охлаждения светодиодов. Считается, что при равных размерах пассивный игольчатый радиатор на 70% эффективнее ребристого.

Радиатор любой конструкции может иметь квадратную, круглую или прямоугольную форму. Конкретный вид выбирают в зависимости от потребностей в мощности системы охлаждения.

Источник: https://alyuminievye-radiatory.aystroika.info/stati/radiator-dlya-svetodioda-50w-svoimi-rukami-alyuminievye-prisposobleniya

Радиатор для светодиодов своими руками. Что влияет на температуру перехода?

Температура окружающей среды и ток проходящий через светодиод влияют на температуру перехода светодиодов. Другие факторы влияют на природу света, будь то устойчивое состояние или импульсное и параметр, который нас действительно интересует, – мощность светодиодов на единицу площади радиатора (поверхность, которая рассеивает тепло).

Самая важная часть охлаждения светодиодов – это тепловой путь от соединения светодиодов к наружной стороне светильника. Тепло должно быть эффективно отведено от светодиода, а затем удалено из зоны с помощью какого-либо охлаждения или рассеивания.

Радиаторы являются важной частью светодиодного освещения, поскольку они обеспечивают путь для прохождения тепла от светодиодного источника света к внешним элементам. Радиаторы способны рассеивать энергию тремя способами: проводимость (передача тепла от твердого тела к твердому), конвекция (передача тепла от твердого тела к движущейся жидкости, воздух в большинстве случаев) или излучение (передача тепла от двух тел в различные температуры через тепловое излучение).

Перед тем, как приступить к выбору радиатора, вы должны знать, что когда вы покупаете светодиоды на металлической подложке, светодиодные звезды, это уже верный шаг к лучшему тепловому контролю. Светодиоды поставляются в катушках в виде оголенных излучателей, которые заключены в прозрачную смолу, которая, как правило, является плохим проводником тепла, поэтому, когда мы устанавливаем их на алюминиевую основу, они действуют как теплораспределитель и являются неотъемлемой частью печатной платы, которая помогает в теплопроводности.

Клей: Теплопроводящие кампаунды

При монтаже светодиодных плат на радиаторы лучше всего использовать тепло проводящий материал для дальнейших шагов по оптимальным тепловым характеристикам. Мы рекомендуем эту эпоксидную смолу Arctic Silver или теплопроводную липкую ленту Hexa Therm, которая по сути является просто тепло проводящей двухсторонней лентой точной формы светодиодных звездообразных плат. HexaTherm не такой теплопроводящий, как эпоксидная смола, но он все равно сделает свое дело.

Какую термопасту для светодиодов выбрать

Материал радиатора

Теплопроводность материала радиатора напрямую влияет на то, насколько эффективно тепло рассеивается за счет теплопроводности. Медь – лучше, но из-за своей цены алюминий используется более широко и является материалом для большинства радиаторов. Термопласты, как и композитный светодиодный радиатор , могут использоваться для небольших светодиодов с меньшими требованиями к рассеиванию тепла. Использование термопластов может быть очень полезным, так как они могут быть отлиты в большем количестве форм и имеют гораздо меньший вес.

Форма радиатора

Термический перенос происходит на поверхности радиатора. Именно поэтому лучшие радиаторы имеют большую площадь поверхности. Это может быть достигнуто путем увеличения размера радиатора или использования ребристого радиатора. Одобренные радиаторы помогают, поскольку они обеспечивают намного больше поверхностей для передачи тепла. Принимая во внимание, что ребра рассеивают тепло, между ребрами все еще должно быть достаточно места для перемещения воздуха, чтобы создать разницу в температуре между ребрами и воздухом. Когда ребра сделаны слишком близко друг к другу, воздух между ними не охладится и станет почти такой же температуры, как ребра, которые остановят теплопередачу все вместе. Поэтому больше рёбер не означает автоматически лучшее охлаждение, вам нужны хорошо продумать конструкцию радиатора.

Отделка радиатора

Поверхность вашего радиатора также оказывает непосредственное влияние на теплопроводность. Окрашенная поверхность будет работать лучше, чем яркая, неокрашенная. Это также относится к анодированию и травлению радиаторов, которые уменьшат тепловое сопротивление и улучшат теплоотвод в целом.

Принудительная конвекция (воздушное охлаждение)

Как я уже говорил ранее, для больших светодиодных матриц или светильников, которые находятся в корпусе, где их поток воздуха невелик, вы можете рассмотреть какую-то систему вентиляции. Это поможет, поскольку воздух, окружающий ваш радиатор, в свою очередь, станет более холодным и позволит лучше переносить тепло от поверхности радиатора к наружной стороне.