Mengapa lampu led membutuhkan heatsink?
Light-diode pemancar cahaya (LED) adalah perangkat semikonduktor yang mengubah energi listrik menjadi energi cahaya, tetapi sebagian energi listrik diubah menjadi energi panas. Suhu di mana energi panas ditransfer dari manik-manik lampu LED ke papan PCB disebut suhu sambungan, dan peluruhan cahaya atau masa pakai LED secara langsung berkaitan dengan suhu sambungannya. Jika pembuangan panas tidak baik, suhu sambungan akan tinggi dan umur akan pendek. Oleh karena itu, hanya dengan mengekspor energi panas secepat mungkin, suhu lampu LED dapat diturunkan secara efektif. Catu daya dapat dilindungi dari bekerja di lingkungan bersuhu tinggi-yang persisten dan menghindari penuaan dini sumber cahaya LED karena pekerjaan-suhu tinggi-jangka panjang.
Bagaimana lampu led untuk mengurangi panas?
Dalam kondisi normal, ada tiga cara perpindahan panas: konduksi, konveksi, dan radiasi. Konduksi berarti bahwa panas antara benda-benda yang bersentuhan langsung dipindahkan dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Perpindahan panas secara konveksi memanfaatkan aliran fluida, sedangkan radiasi tidak memerlukan media apapun, dan benda pemanas melepaskan panas langsung ke ruang sekitarnya.
Dalam aplikasi praktis, ukuran utama untuk pembuangan panas dari perlengkapan lampu LED berdaya tinggi-adalah dengan menggunakan heatsink. Heat sink mentransfer panas chip ke heat sink melalui kontak yang tepat dengan permukaan chip. Heatsink biasanya merupakan konduktor termal dengan banyak sirip. Permukaannya yang sepenuhnya memanjang sangat meningkatkan radiasi panas, dan udara yang bersirkulasi juga dapat mengambil lebih banyak energi panas.
Mirip dengan hukum Ohm paling dasar dalam perhitungan sirkuit, perhitungan disipasi panas memiliki rumus paling dasar
perbedaan suhu=ketahanan termal * konsumsi daya
Dalam kasus heat sink, resistansi pelepasan panas antara heat sink dan udara di sekitarnya menjadi resistansi termal, dan besarnya aliran panas antara heat sink dan ruang diwakili oleh konsumsi daya chip. Dengan cara ini, karena hambatan termal ketika aliran panas mengalir dari unit pendingin ke udara, perbedaan suhu tertentu dihasilkan antara unit pendingin dan udara, seperti halnya arus yang mengalir melalui resistansi akan menghasilkan tegangan. Demikian pula, akan ada hambatan termal tertentu antara heatsink dan permukaan chip. Satuan tahanan termal adalah derajat /W. Saat memilih heat sink selain pertimbangan ukuran mekanis, parameter terpenting adalah ketahanan termal heatsink. Semakin kecil resistansi termal, semakin kuat kapasitas pembuangan panas radiator.
Berikut ini adalah contoh perhitungan hambatan termal pada desain rangkaian:
Persyaratan desain:
Daya chip 18.4w
Suhu maksimum suhu permukaan chip tidak dapat melebihi 85 derajat
Suhu sekitar (maksimum) 45 derajat
Tahanan termal antara unit pendingin dan chip adalah 0.1 derajat /W
Hitung tahanan termal R dari radiator yang dibutuhkan
(R ditambah 0.1)*18w=85 derajat -45 derajat , dapatkan R=2 derajat /W
Hanya ketika resistansi termal dari heat sink yang dipilih kurang dari 2 derajat / W, kami dapat memastikan bahwa suhu sambungan chip tidak akan melebihi 85 derajat. Tentu saja lebih profesional untuk mewujudkan perhitungan presisi melalui peralatan, yang juga cara kami ambil.
apa jenis heat sink?
Selain menghantarkan panas dengan cepat dari sumber panas ke tampilan heat sink, hal utama dari setiap heatsink adalah memancarkan panas ke lingkungan secara konveksi dan radiasi. Konduksi panas hanya berhubungan dengan cara perpindahan panas, dan konveksi panas adalah fungsi utama dari heat sink. Fungsi heatsink terutama dipengaruhi oleh kemampuan daerah pembuangan panas, bentuk, dan intensitas konveksi alami. Radiasi panas hanyalah fungsi tambahan. Karena LED bekerja dengan panas tinggi, paduan aluminium dengan konduktivitas termal yang lebih tinggi harus digunakan. Umumnya, ada heat sink aluminium stamping, heat sink aluminium ekstrusi, heat sink aluminium die-cast, heat sink aluminium tempa dingin atau panas.
Stamping aluminium heat sink
Selama proses pembuatan, sirip logam dicap dan kemudian dilas ke alasnya. Ini biasanya digunakan dalam-aplikasi pencahayaan berdaya rendah. Radiator yang dicap memiliki keunggulan otomatisasi produksi yang mudah dan biaya rendah. Tetapi kelemahan terbesar adalah kinerja yang buruk.Heat sink aluminium ekstrusi
Kebanyakan heat sink terbuat dari aluminium ekstrusi, dan proses ini berguna untuk sebagian besar aplikasi. Itu murah dan dapat dengan mudah menentukan spesifikasi. Kerugian utama dari radiator ekstrusi adalah ukurannya dibatasi oleh lebar maksimum ekstrusi.Die-casting aluminium heat sink
Ini adalah pilihan paling umum saat ini, dengan konduktivitas termal 70-90W/mK, efisiensi termal tinggi, bentuk variabel, dan mekanisasi dan otomatisasi yang mudah. Heat sink aluminium die-cast terbatas pada sirip yang lebih tebal, sehingga ideal untuk aplikasi konveksi alami.Heat sink aluminium tempa dingin atau panas
Radiator palsu dibuat dengan mengompresi aluminium atau tembaga dan memiliki banyak aplikasi. Radiator bisa ditempa dingin atau ditempa panas. Produk-produk ini memiliki konduktivitas termal yang baik, banyak pilihan bahan, struktur pembuangan panas yang baik, ukuran kecil, dan ringan. Namun, mereka mahal untuk diproduksi.
Heatsink untuk produsen pencahayaan BW
Pilihan radiator tergantung pada situasi spesifik kinerja setiap bagian produk. Yang paling sering kami gunakan adalah heatsink aluminium die-cast, untuk lampu jalan led, lampu area led, lampu led high bay, lampu sorot, dan perlengkapan wall pack. Beberapa produk lampu surya menggunakan die-aluminium cor, dan beberapa menggunakan radiator aluminium ekstrusi. Lampu stadion yang dipimpin memiliki daya yang relatif tinggi dan persyaratan pembuangan panas yang tinggi, sehingga dipilih heatsink aluminium tempa-yang dingin.
