Għaliex id-dwal mmexxija jeħtieġu heatsinks?
Dajowds li jarmu d-dawl (LEDs) huma apparati semikondutturi li jikkonvertu l-enerġija elettrika f'enerġija ħafifa, iżda xi wħud mill-enerġija elettrika tiġi kkonvertita f'enerġija termali. It-temperatura li biha l-enerġija tas-sħana tiġi trasferita miż-żibeġ tad-dawl LED għall-bord tal-PCB tissejjaħ it-temperatura tal-junction, u t-tħassir tad-dawl jew il-ħajja tal-LED hija direttament relatata mat-temperatura tal-junction tagħha. Jekk id-dissipazzjoni tas-sħana mhix tajba, it-temperatura tal-junction tkun għolja u l-ħajja tkun qasira. Għalhekk, biss bl-esportazzjoni tal-enerġija tas-sħana kemm jista 'jkun malajr tista' titnaqqas it-temperatura tad-dwal LED b'mod effettiv. Il-provvista ta 'enerġija tista' tkun protetta milli taħdem f'ambjent persistenti ta 'temperatura għolja u tevita s-sors tad-dawl LED tixjiħ prematur minħabba xogħol fit-tul ta' temperatura għolja.
Kif jagħmlu l-attrezzaturi tad-dawl wasslu biex inaqqsu s-sħana?
Taħt kundizzjonijiet normali, hemm tliet modi ta 'trasferiment tas-sħana: konduzzjoni, konvezzjoni, u radjazzjoni. Konduzzjoni tfisser li s-sħana bejn oġġetti f'kuntatt dirett tiġi trasferita minn dik b'temperatura ogħla għal dik b'temperatura aktar baxxa. It-trasferimenti tal-konvezzjoni tas-sħana jużaw il-fluss tal-fluwidu, filwaqt li r-radjazzjoni ma teħtieġ l-ebda mezz, u l-oġġett tat-tisħin jirrilaxxa s-sħana direttament fl-ispazju tal-madwar.
F'applikazzjonijiet prattiċi, il-kejl ewlieni għad-dissipazzjoni tas-sħana ta 'attrezzaturi tad-dawl LED ta' qawwa għolja hija li tuża heatsink. Is-sink tas-sħana jittrasferixxi s-sħana taċ-ċippa għas-sink tas-sħana permezz ta 'kuntatt preċiż mal-wiċċ taċ-ċippa. Il-heatsink ġeneralment ikun konduttur termali b'ħafna xewk. Il-wiċċ kompletament estiż tiegħu jżid ħafna r-radjazzjoni tas-sħana, u l-arja li tiċċirkola tista 'wkoll tneħħi aktar enerġija tas-sħana.
Simili għal-liġi ta 'Ohm l-aktar bażika fil-kalkolu taċ-ċirkwit, il-kalkolu tad-dissipazzjoni tas-sħana għandu formula l-aktar bażika
differenza fit-temperatura = reżistenza termali * konsum ta 'enerġija
Fil-każ ta 'sink tas-sħana, ir-reżistenza għar-rilaxx tas-sħana bejn is-sink tas-sħana u l-arja tal-madwar issir ir-reżistenza termali, u l-kobor tal-fluss tas-sħana bejn is-sink tas-sħana u l-ispazju huwa rappreżentat mill-konsum tal-enerġija taċ-ċippa. B'dan il-mod, minħabba r-reżistenza termali meta l-fluss tas-sħana joħroġ mill-heatsink għall-arja, ċerta differenza fit-temperatura hija ġġenerata bejn is-sink tas-sħana u l-arja, l-istess bħall-kurrent li jgħaddi mir-reżistenza jiġġenera vultaġġ. Bl-istess mod, se jkun hemm ċerta reżistenza termali bejn il-heatsink u l-wiċċ taċ-ċippa. L-unità tar-reżistenza termali hija °C / W. Meta tagħżel sink tas-sħana minbarra kunsiderazzjonijiet ta 'daqs mekkaniku, l-iktar parametru importanti huwa r-reżistenza termali tal-heatsink. Iktar ma tkun żgħira r-reżistenza termali, iktar tkun b'saħħitha l-kapaċità tad-dissipazzjoni tas-sħana tar-radjatur.
Dan li ġej huwa eżempju tal-kalkolu tar-reżistenza termali fid-disinn taċ-ċirkwit:
Rekwiżiti tad-disinn:
Qawwa taċ-ċippa 18.4w
It-temperatura massima tat-temperatura tal-wiċċ taċ-ċippa ma tistax taqbeż il-85 °C
Temperatura ambjentali (massimu) 45 °C
Ir-reżistenza termali bejn is-sink tas-sħana u ċ-ċippa hija 0.1 ° C / W
Ikkalkula r-reżistenza termali R tar-radjatur meħtieġ
(R + 0.1)* 18w = 85 °C-45 °C, ġib R = 2 °C / W
Huwa biss meta r-reżistenza termali tas-sink tas-sħana magħżul tkun inqas minn 2 ° C / W, nistgħu niżguraw li t-temperatura tal-junction taċ-ċippa ma taqbiżx il-85 ° C. Naturalment, huwa aktar professjonali li tirrealizza kalkolu ta 'preċiżjoni permezz ta' tagħmir, li huwa wkoll il-mod kif nieħdu.
liema tipi ta 'sinkijiet tas-sħana?
Minbarra li tmexxi s-sħana malajr mis-sors tas-sħana għad-dehra tas-sink tas-sħana, il-ħaġa ewlenija ta 'kwalunkwe heatsink hija li tirradja s-sħana għall-ambjent permezz ta' konvezzjoni u radjazzjoni. Il-konduzzjoni tas-sħana tittratta biss il-mod tat-trasferiment tas-sħana, u l-konvezzjoni tas-sħana hija l-funzjoni ewlenija tas-sink tas-sħana. Il-funzjoni tas-sink tas-sħana hija affettwata prinċipalment mill-abbiltà taż-żona tad-dissipazzjoni tas-sħana, il-forma, u l-intensità tal-konvezzjoni naturali. Ir-radjazzjoni tas-sħana hija biss funzjoni awżiljarja. Minħabba li l-LEDs jaħdmu bi sħana għolja, għandhom jintużaw ligi tal-aluminju b'konduttività termali ogħla. Ġeneralment, hemm ittimbrar ta 'sinkijiet tas-sħana tal-aluminju, sinkijiet tas-sħana tal-aluminju estrużi, sinkijiet tas-sħana tal-aluminju fondut, sinkijiet tas-sħana tal-aluminju falsifita bil-kesħa jew bis-sħana.
Ittimbrar ta 'sinkijiet tas-sħana tal-aluminju
Matul il-proċess tal-manifattura, ix-xewk tal-metall jiġi ttimbrat u mbagħad iwweldjat mal-bażi. Dawn huma komunement użati f'applikazzjonijiet ta 'dawl ta' enerġija baxxa. Ir-radjatur ittimbrat għandu l-vantaġġi ta 'awtomazzjoni ta' produzzjoni faċli u spiża baxxa. Iżda l-akbar żvantaġġ huwa prestazzjoni fqira.Sinkijiet tas-sħana tal-aluminju estrużi
Ħafna sinkijiet tas-sħana huma magħmula minn aluminju estruż, u dan il-proċess huwa utli għal ħafna mill-applikazzjonijiet. Huwa rħis u jista 'faċilment jispeċifika l-ispeċifikazzjonijiet. L-iżvantaġġ ewlieni tar-radjaturi estrużi huwa li d-daqs huwa limitat mill-wisa 'massimu tal-estrużjoni.Sinkijiet tas-sħana tal-aluminju die-casting
Hija l-aktar għażla komuni fil-preżent, b'konduttività termali ta '70-90W / mK, effiċjenza termali għolja, forom varjabbli, u mekkanizzazzjoni u awtomazzjoni faċli. Is-sink tas-sħana tal-aluminju die-cast huwa limitat għal xewk eħxen, li jagħmilha ideali għal applikazzjonijiet ta 'konvezzjoni naturali.Sinkijiet tas-sħana tal-aluminju falsifik bil-kesħa jew bis-sħana
Radjaturi falsifik huma magħmula billi jikkompressaw aluminju jew ram u għandhom ħafna applikazzjonijiet. Ir-radjatur jista 'jkun falsifik kiesaħ jew falsifik sħun. Dawn il-prodotti għandhom konduttività termali tajba, ħafna għażliet ta 'materjali, struttura tajba ta' dissipazzjoni tas-sħana, daqs żgħir, u ħfief. Madankollu, huma għaljin biex jipproduċu.
Il-heatsinks għall-manifattur tad-dawl BW
L-għażla ta' radjatur tiddependi fuq is-sitwazzjoni speċifika tal-prestazzjoni ta' kull parti tal-prodott. Dawk li nużaw l-aktar huma heatsinks ta 'l-aluminju die-cast, għal dwal tat-toroq led, dwal taż-żona mmexxija, dwal immexxija minn bajja għolja, floodlights, u attrezzaturi ta' pakkett tal-ħajt. Xi prodotti tad-dawl solari jużaw aluminju die-cast, u xi wħud jużaw radjaturi tal-aluminju estrużi. Id-dwal tal-istadium led għandhom rekwiżiti ta 'qawwa relattivament għolja u dissipazzjoni ta' sħana għolja, għalhekk jintgħażlu heatsinks ta 'l-aluminju falsifik bil-kesħa.
