Kako LED hladnjak odvodi toplinu?

Hladnjak LED svjetla je pomno dizajniran "sustav za prijenos topline". Njegov cilj je brzo "transportirati" toplinu koju generira LED čip u okolni zrak, sprječavajući pregrijavanje i kvar čipa.

 

 

Ovaj proces prvenstveno se oslanja na tri temeljne fizikalne metode prijenosa topline: toplinsku kondukciju, toplinsku konvekciju i toplinsko zračenje. Razdvojimo ovaj proces korak po korak:

 

Tro-proces rasipanja topline

 

Korak 1: Toplinska kondukcija - "Interna autocesta"

Ovo je početna točka i temelj prijenosa topline.

 

1. Izvor topline: kada se napajaju i emitiraju svjetlost, LED čipovi stvaraju značajnu toplinu. Ta se toplina koncentrira unutar sićušnog čipa, tvoreći "vruću točku" visoke-temperature.

 

2. Put:

Čip se prvo zalemi na metalnu podlogu (obično aluminijsku podlogu ili MCPCB). Osnovni sloj podloge je izolacijski, ispod kojeg se nalazi vodljivi sloj aluminija. Njegova primarna funkcija je brzo odvođenje topline bočno od čipa.

 

Ova metalna podloga je zatim čvrsto spojena na tijelo hladnjaka pomoću termalne masti. Termalna pasta ispunjava mikroskopske zračne praznine (zrak je loš vodič topline), osiguravajući učinkovit prijenos topline.

 

Sam hladnjak izrađen je od materijala s visokom toplinskom vodljivošću (kao što je aluminij ili, za-rješenja veće razine, bakar). Toplina se brzo raspršuje unutarnjom strukturom hladnjaka, uključujući svako rebro.

 

Osnovno načelo ovdje je: kroz vrhunske toplinske materijale i tijesan kontakt, toplina se brzo transformira iz "točkastog" izvora u "površinski" izvor preko cijelog hladnjaka.

 

 

Drugi korak: toplinska konvekcija - "Interakcija sa zrakom"

Ovo je kritična faza za konačno odvođenje topline.

 

1. Povećanje površine: Hladnjaci su dizajnirani s rebrastim, stupastim ili igličastim-strukturama prvenstveno kako bi se povećala površina izložena zraku unutar ograničenog volumena. Veća površina omogućuje kontakt s više zraka.

 

2. Protok zraka:

Prirodna konvekcija: za LED žarulje ili rasvjetna tijela niske-snage dovoljna je prirodna konvekcija. Zrak zagrijan oko radijatora postaje manje gust i diže se, uvlačeći hladniji okolni zrak da ga zamijeni. To stvara kontinuirani, tihi ciklus cirkulacije zraka koji ravnomjerno rasipa toplinu. "Toplina" koju osjećate svojom rukom je ovaj zagrijani zrak.

 

Prisilna konvekcija: za LED-snage kao što su projektori, automobilska prednja svjetla ili svjetla pozornice, prirodna konvekcija nije dovoljna. Mali ventilatori dodani su hladnjaku, koristeći prisilni protok zraka za dramatično ubrzanje rasipanja topline. Ovo je slično dodavanju ventilatora CPU-u računala.

Osnovno načelo ovdje je: učinkovit prijenos topline s metalnog hladnjaka na pokretni zrak kroz veliku površinu i protok zraka.

 

Treći korak: Toplinsko zračenje - "Nevidljivi pomagač"

Svaki objekt s temperaturom emitira energiju prema van u obliku elektromagnetskih valova.

Kako se hladnjak zagrijava, on također zrači infracrvenu energiju prema van, raspršujući dio svoje topline.

U LED toplinskom upravljanju, toplinsko zračenje relativno malo doprinosi (posebno pri niskim temperaturama), ali postoji. Bojanje površine hladnjaka crnom ili tamnom bojom poboljšava hlađenje zračenjem jer tamnije površine imaju veću emisiju. Međutim, iz estetskih razloga i razloga otpornosti-na prljavštinu, većina komercijalnih hladnjaka ostaje srebrno-bijele boje.

 

 

 

 

Sažetak: Živopisna metafora

Zamislite cijeli sustav hlađenja kao užurbani priključak:

LED čip je "tvornica" koja neprekidno proizvodi "toplinski teret".

Termalna mast i metalna podloga su "-teretne autoceste velikih brzina" koje povezuju tvornicu s glavnim cestama.

Tijelo hladnjaka veliki je skladišni prostor i pristaništa.

Rebra hladnjaka su redovi vezova na dokovima, značajno povećavajući kapacitet istovremenog ukrcaja i istovara tereta.

Zrak su teretni brodovi koji prevoze robu.

Prirodna konvekcija oslanja se na prirodno kretanje putem vodenih struja i vjetra.

Ventil{0}}prisilna konvekcija pokreće tegljače i motore za ubrzavanje utovara/istovara i transporta.

 

Ako je priključak (sustav hlađenja) dobro-dizajniran, roba (toplina) se brzo prenosi, omogućujući tvornici (LED čip) da radi punim kapacitetom 24/7 (emitiranje svjetla). Ako luka postane zagušena, vezovi su nedovoljni (malo područje rasipanja topline) ili nema dostupnih teretnih brodova (loš protok zraka), roba će se gomilati, što će na kraju uzrokovati zatvaranje tvornice (opadanje ili kvar LED svjetla).

 

Stoga izvrstan dizajn LED hladnjaka postiže optimalnu ravnotežu između tri elementa: materijala (visoka toplinska vodljivost), strukture (velika površina) i ventilacije (promicanje konvekcije).

 

ZP HEATSINK specijaliziran je za prilagođena rješenja hladnjaka već 20 godina. Pošaljite svoj zahtjev putem https://www.zpheatsink.com/contact-nas ili pošaljite tehničke nacrte na general@zp-aluminium.com kako biste započeli prvi korak svog projekta hladnjaka.

 

Od crteža do stvarnosti, ZP vam pomaže da postignete.