Монтаж и отвод тепла

Спрос на качественное и в то же время энергосберегающее освещение растет с каждым годом. Основным приоритетным направлением в освещении являются светодиодные источники света. Они имеют хороший КПД и длительный срок службы. Для поддержания этих качеств нужно соблюдать правила монтажа светодиодов.

Во-первых, обеспечение правильного подключения, придерживаясь, правил пайки и постройки схем. Во-вторых, надлежащий отвод тепла.

Установка светодиодов заключается в эффективном обеспечении охлаждения полупроводникового кристалла, также очень важно организовать изоляцию светодиода с радиатором.

Продолжительность работы и яркость свечения светодиода напрямую зависит от температурных режимов. Различают два температурных режима:

  • температура на поверхности кристалла;
  • температура p-n перехода (между светодиодом и радиатором или подложкой).

Температурные режимы поверхности кристалла влияют на срок службы светодиода. Если кристалл во время работы достигает критичного показателя температуры, это влияет на износ и дальнейшую работоспособность.

Температура p-n перехода, там, где металл одного типа соединяется с другим металлом. Высокая температура в этом месте влияет на яркость свечения светодиода, или его КПД. Чтобы улучшить коэффициент эффективности светового потока, следует обеспечить надлежащий теплоотвод. При надлежащем отводе тепла электрическая энергия будет больше преобразовываться в свет, и меньше иметь расход на тепловое излучение.

Монтаж светодиодов мощностью от 1 до 5 Вт осуществляется на алюминиевые платы, так называемые подложки. Они имеют несколько слоев для обеспечения электро-изоляции. Основой является алюминиевая или медная пластина, на которую нанесена изоляция (диэлектрик). Поверх изоляционного слоя проложены контактные дорожки, которые покрыты вторым слоем диэлектрика со слоем специального лака. Таким образом, диэлектрик обеспечивает надежную изоляцию, а также обладает высокой теплопроводностью.

Подложки бываю разных форм, и могут размещать разное количество светодиодов. Одной из популярных платформ для монтажа светодиодов является подложка «звезда». Она предназначена для монтажа одного светодиода.

Размещение светодиода на подложку выполняется с помощью пайки. В центр подложки необходимо нанести теплопроводящую пасту, а контакты припаять к контактным площадкам используя флюс и припой. Во время пайки важно не перегреть мощный светодиод, поэтому во избежание перегрева пайка выполняется подходами по 5-10 секунд.

Подложка выполняет диэлектрические функции и не является теплоотводом. Для хорошего отвода тепла используют радиатор для светодиода. Он состоит из основания и отведенных ребер для циркуляции тепловых масс. В зависимости от мощности светодиодного источника подбирается и радиатор. С расчетов на 1Вт, алюминиевый радиатор должен иметь площадь в 35 кв. см.

Сцепление светодиода с радиатором можно выполнить двумя способами:

  • механический;
  • с помощью термоклея.

Механический способ монтажа предусматривает крепления светодиода с помощью шурупов либо других крепежных элементов. В данном способе важно использовать термопасту. Необходимо определить место крепления светодиода, нанести небольшое количество термопасты на светодиод, и плотно прислонить его к поверхности радиатора.

Для того чтобы избежать возникновения пустот, необходимо плотно прижать светодиод к радиатору и выполнить амплитудные движения. Важно помнить, что толстый слой теплопроводящей пасты может негативно сказаться на теплообмене.

Монтаж с помощью термоклея является более быстрым и эффективным. Процедура нанесения термоклея такая же, как и теплопроводящей пасты. Высыхание клея длится от 10 до 20 минут в зависимости от площади нанесения.

Радиатор охлаждения сверхярких светодиодов обеспечивает надлежащий отток теплового сопротивления. В зависимости от среды размещения светодиодов используют пассивный и активный отвод тепла. Пассивное охлаждение предусматривает использование радиатора с ребрами, где осуществляется естественный отток тепловых масс. Активный теплоотвод формируется на радиаторе и вентиляторе. В данном охлаждении кулер ускоряет отток тепла.

Оптимальная температура для работы светодиода составляет до 65°С. Долговечность и яркость свечения светодиода напрямую зависит от балансировки температурных режимов. Качественные светодиоды более стойкие к перепадам тепловых показателей.

В интернет магазине Foton.ua можно приобрести не только сверхяркие светодиоды. В ассортименте представлены радиаторы для светодиодов, оптика для светодиодов, драйверы для светодиодов, а также все необходимое для качественной пайки (припой, паяльный флюс, канифоль, паяльные пасты). Широкий ассортимент продукции, представленный нашим магазином, дает возможность купить все необходимое в одном месте по низким ценам.

Автор: Foton.ua

Посмотреть все вопросы данной категории