Чем Приклеить Светодиоды к Радиатору • Точный расчет

Радиаторы для светодиодов: расчет площади, выбор материала, изготовление своими руками

Заявленный срок службы светодиодов исчисляется десятками тысяч часов. Чтобы достичь столь высокого показателя, не ухудшив при этом оптические характеристики, мощные светодиоды необходимо использовать в паре с радиатором. Данная статья позволит читателю найти ответы на вопросы, связанные с расчётом и выбором радиатора, их модификациями и факторами, влияющими на отвод тепла.

Конструктивно все радиаторы можно разделить на три большие группы: пластинчатые, стержневые и ребристые. Во всех случаях основание может иметь форму круга, квадрата или прямоугольника. Толщина основания имеет принципиальное значение при выборе, так как именно этот участок несёт ответственность за приём и равномерное распределение тепла по всей поверхности радиатора.

На форм-фактор радиатора оказывает влияние будущий режим работы:

Радиатор охлаждения для светодиодов, который будет использоваться без вентилятора, должен иметь расстояние между рёбрами не менее 4 мм. В противном случае естественной конвекции не хватит для успешного отвода тепла. Ярким примером служат системы охлаждения компьютерных процессоров, где за счёт мощного вентилятора расстояние между рёбрами уменьшено до 1 мм.

медный радиатор

Стребиж Виктор Федорович, ведущий мастер строительных работ
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Федорович, ведущий мастер строительных работ
Задать вопрос эксперту
Маломощные светодиоды, например 3528, 5050 и им подобные отдают тепло за счёт своих контактов, да и мощность у таких экземпляров гораздо меньше. Если вы не до конца разобрались, пишите мне, я все поясню!

Как закрепить светодиодную ленту — 5 способов и 5 ошибок монтажа. Потолок, кухня, стены — способы крепежа.

  • проектный, суть которого состоит в определении геометрических размеров конструкции при заданном температурном режиме;
  • поверочный, который предполагает действовать в обратной последовательности, то есть при известных параметрах радиатора можно рассчитать максимальное количество теплоты, которую он способен эффективно рассеивать.

Материалы изготовления радиаторов

Алюминиевые

Медные

медный радиатор

Теплопроводность меди составляет 401 Вт/м*К, уступая среди других металлов лишь серебру. Тем не менее медные радиаторы встречаются намного реже алюминиевых, что обусловлено наличием ряда недостатков:

Применение медной охлаждающей конструкции ведёт к увеличению себестоимости светильника, что недопустимо в условиях жёсткой конкуренции.

Керамические

Новым решением в создании высокоэффективных теплоотводов стала алюмонитридная керамика, теплопроводность которой составляет 170–230 Вт/м*К. Этот материал отличается низкой шероховатостью и высокими диэлектрическими свойствами.

Что лучше: теплый пол или батареи?
Теплый полБатареи

С применением термопластика

Несмотря на то что свойства теплопроводных пластмасс (3–40 Вт/м*К) хуже, чем у алюминия, их главными преимуществами являются низкая себестоимость и лёгкость. Многие производители светодиодных ламп используют термопластик для изготовления корпуса. Однако термопластик проигрывает конкуренцию металлическим радиаторам в проектировании светодиодных светильников мощностью более 10 Вт.

Результаты

Чем Приклеить Светодиоды к Радиатору • Точный расчет

Светло. Под лампами на высоте столешницы — 450 лк, в середине комнаты 380 лк. Свет комфортный, цветопередача — вполне (правда, на кухне оказалось, что сырое мясо под этим светом выглядит, как-будто его слегка подкрасили черничным соком). Радиаторы после многочасовой работы теплые, но не горячие. Мерцание равно нулю (заслуга качественных драйверов).

И по ценам: матрицы обошлись в 550 рублей каждая (курс с тех пор, конечно, поменялся), радиаторы — по 600 рублей, драйвера — по 250 рублей, пленка досталась бесплатно. Итого — 2200+1200+500 = 3900 рублей. Плюс два-три часа работы.

Радиатор для светодиода - почему все сложно?
Приведенный расчёт не учитывает много нюансов, влияющих на качество работы всей охлаждающей системы (направленность радиатора, температурные характеристики светодиода и пр.). Поэтому полученный результат рекомендуется умножать на коэффициент запаса – 0,7.
Стребиж Виктор Федорович, ведущий мастер строительных работ
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Федорович, ведущий мастер строительных работ
Задать вопрос эксперту
Несмотря на то что свойства теплопроводных пластмасс 3 40 Вт м К хуже, чем у алюминия, их главными преимуществами являются низкая себестоимость и лёгкость. Если вы не до конца разобрались, пишите мне, я все поясню!

Радиатор для светодиодов: расчет площади, крепление

Простота монтажа и удобство обслуживания

1. Замеряем стены и нарезаем LED радиаторы (полосы) нужной нам длинны (под каждую стену).
Сделать это можно с помощью ножниц по металлу.

Замеряем стены и нарезаем LED радиаторы

2. С помощью проставок жестко соединяем наши полоски изолентой
Проставки мы делаем из этих же полос (10-15см).

3. Проклеиваем светодиодную ленту и дополнительно фиксируем края с проводами
Это придаст нашей конструкции надежность и предотвратит отклеивание краев светодиодной ленты.

4. Подключаем питание и проверяем как все работает.

5. Поднимаем сплошную полоcу на каждую из сторон и укладываем за карниз.
Соединяем на углах.

6. На потолке фиксировать конструкцию нет необходимости!
Двигая ленты по ширине карниза добиваемся оптимального свечения

Стребиж Виктор Федорович, ведущий мастер строительных работ
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Федорович, ведущий мастер строительных работ
Задать вопрос эксперту
Прежде чем приступить к самостоятельной сборке теплоотводника для светодиодов, необходимо знать особенности самого источника света. Если вы не до конца разобрались, пишите мне, я все поясню!

Пайка светодиодов на паяльную пасту термофеном

Как рассчитать площадь?

  • проектный, при котором определяют геометрические размеры конструкции при требуемом температурном режиме;
  • проверочный, предполагающий выполнение расчетов в обратной последовательности (при данных размерах радиатора вычисляют количество тепла, которое конструкция способна рассеивать).

Применение того или иного способа зависит от имеющихся исходных параметров. Точный расчет является более сложной задачей.

Точный расчет

Около 70% потребляемой мощности преобразуется в тепло. При расчете параметров радиатора нужно знать количество рассеиваемой энергии.

  • PТ – преобразующаяся в тепло мощность (Вт);
  • UПР – снижение напряжения при прохождении номинального тока по светодиоду (В);
  • k – процент энергии, превращающейся в тепло (для мощных приборов составляет 0,7-0,8);
  • IПР – номинальный ток (А).

Расчет

На следующем этапе рассчитывают количество препятствий, находящихся на пути теплового потока. Каждый из таких объектов является сопротивлением, обозначаемым символами Rθ.

Систему охлаждения представляют как схему из параллельно-последовательного включения Rθja= Rθjc+ Rθcs+ Rθsa, где:

Если диод монтируется на печатную плату с использованием термопасты, их сопротивления также учитывают. Для вычисления значения Rθsa последовательно используют несколько формул.

На втором этапе применяют формулу Rθsa= Rθja-Rθjc-Rθcs, где Rθjc и Rθcs – справочные величины. По рассчитанному Rθsa выбирают радиатор. Заявленный производителем параметр должен быть меньше полученного.

Приблизительный

Некоторые домашние мастера применяют радиаторы, извлеченные из старых электронных устройств. Для подсчета рассеиваемой такими деталями энергии используют формулу, не отличающуюся высокой точностью вычислений: Rθsa=50/√S, где S – площадь поверхности радиатора. Подставляя значение, полученное с учетом ребер и боковых граней, рассчитывают тепловое сопротивление.

Максимальную мощность вычисляют по формуле Pт=(Tj-Ta)/Rja. При расчете не учитывают множество факторов, отражающихся на работе системы охлаждения, – температурный режим светодиодов, направление ребер радиатора. Поэтому полученное значение умножают на 0,7.

Стребиж Виктор Федорович, ведущий мастер строительных работ
Мнение эксперта
Стребиж Виктор Федорович, ведущий мастер строительных работ
Задать вопрос эксперту
Перегреть ничего не перегреете, так как нагрев в любом случае идет до тех пор, пока паяльная паста не превратится в капельки припоя. Если вы не до конца разобрались, пишите мне, я все поясню!

Радиатор для светодиодов: алюминиевый термоклей для ленты своими руками, термопаста-теплоотвод, профиль для мощного охлаждения

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Блог о дизайне интерьера
Adblock
detector