Kaip LED aušintuvas išsklaido šilumą?

LED lempos šilumos kriauklė yra kruopščiai suprojektuota "šilumos perdavimo sistema". Jos tikslas – greitai „pernešti“ LED lusto generuojamą šilumą į aplinkinį orą, neleidžiant lustui perkaisti ir sugesti.

 

 

Šis procesas visų pirma priklauso nuo trijų pagrindinių fizikinių šilumos perdavimo būdų: šilumos laidumo, šiluminės konvekcijos ir šiluminės spinduliuotės. Išskaidykime šį procesą žingsnis po žingsnio:

 

Trijų{0}}pakopų šilumos išsklaidymo procesas

 

1 veiksmas: šilumos laidumas - „Vidinis greitkelis“

Tai yra šilumos perdavimo pradžios taškas ir pagrindas.

 

1. Šilumos šaltinis: kai maitinamas ir skleidžia šviesą, LED lustai sukuria didelę šilumą. Ši šiluma susikaupia mažytėje lustoje, sudarydama aukštos-temperatūros „hotspot“.

 

2. Kelias:

Lustas pirmiausia lituojamas ant metalinio pagrindo (paprastai aliuminio pagrindo arba MCPCB). Pagrindo pagrindo sluoksnis yra izoliuojantis, po juo yra laidus aliuminio sluoksnis. Pagrindinė jo funkcija yra greitai nukreipti šilumą į šoną nuo lusto.

 

Tada šis metalinis pagrindas sandariai sujungiamas su šilumos kriauklės korpusu, naudojant terminį tepalą. Terminis tepalas užpildo mikroskopinius oro tarpus (oras yra prastas šilumos laidininkas), užtikrinant efektyvų šilumos perdavimą.

 

Pats aušintuvas pagamintas iš medžiagų, turinčių didelį šilumos laidumą (pvz., aliuminio arba, jei reikia{0}}aukštesnės klasės, vario). Šiluma greitai pasklinda po visą šilumos kriauklės vidinę struktūrą, įskaitant kiekvieną peleką.

 

Pagrindinis principas yra toks: dėl aukščiausios kokybės šiluminių medžiagų ir sandaraus kontakto šiluma iš „taškinio“ šaltinio greitai paverčiama „paviršiniu“ šaltiniu visame šilumos kriaukle.

 

 

Antras žingsnis: terminė konvekcija - "Sąveika su oru"

Tai yra kritinis etapas, kad galiausiai išsklaidytų šilumą.

 

1. Paviršiaus ploto didinimas: aušintuvai suprojektuoti su briaunomis, stulpeliais arba adatomis{1}}panašiomis konstrukcijomis, visų pirma siekiant maksimaliai padidinti paviršiaus plotą, veikiamą ribotame tūryje. Didesnis paviršiaus plotas leidžia kontaktuoti su daugiau oro.

 

2. Oro srautas:

Natūrali konvekcija: mažos{0}}galios LED lemputėms ar šviestuvams pakanka natūralios konvekcijos. Aplink radiatorių šildomas oras tampa mažiau tankus ir kyla į viršų, todėl jį pakeis vėsesnis aplinkos oras. Taip sukuriamas nenutrūkstamas, tylus oro cirkuliacijos ciklas, kuris tolygiai išsklaido šilumą. „Šiluma“, kurią jaučiate ranka, yra šis įkaitęs oras.

 

Priverstinė konvekcija: didelės{0}}galios šviesos diodams, pvz., projektoriams, automobilių priekiniams arba scenos žibintams, natūralios konvekcijos nepakanka. Maži ventiliatoriai pridedami prie šilumos kriauklės, naudojant priverstinį oro srautą, kad žymiai paspartintų šilumos išsklaidymą. Tai panašu į ventiliatoriaus pridėjimą prie kompiuterio procesoriaus.

Pagrindinis principas yra toks: efektyvus šilumos perdavimas iš metalinio aušintuvo į judantį orą per didelį paviršiaus plotą ir oro srautą.

 

Trečias žingsnis: šiluminė spinduliuotė - „Nematomas pagalbininkas“

Bet koks objektas su temperatūra skleidžia energiją į išorę elektromagnetinių bangų pavidalu.

Kai šilumnešis įkaista, jis taip pat spinduliuoja infraraudonąją energiją į išorę, išsklaidydamas dalį savo šilumos.

Šviesos diodų šilumos valdyme šiluminė spinduliuotė veikia palyginti nedaug (ypač esant žemai temperatūrai), tačiau ji egzistuoja. Aušinimo kriauklės paviršiaus dažymas juoda arba tamsiomis spalvomis sustiprina radiacinį vėsinimą, nes tamsesni paviršiai turi didesnį spinduliavimą. Tačiau dėl estetikos ir atsparumo nešvarumams- dauguma komercinių aušintuvų išlieka sidabro-baltos spalvos.

 

 

 

 

Santrauka: ryški metafora

Įsivaizduokite visą aušinimo sistemą kaip triukšmingą prievadą:

LED lustas yra „gamykla“, nuolat gaminanti „šilumos krovinį“.

Terminis tepalas ir metalinis pagrindas yra „greitai{0}}krovinių greitkeliai“, jungiantys gamyklą su pagrindiniais keliais.

Radiatoriaus korpusas yra didelė uosto saugykla ir dokai.

Aušintuvų pelekai – tai krantinių eilės prie dokų, ženkliai padidinančios vienalaikį krovinių pakrovimo ir iškrovimo pajėgumą.

Oras – tai krovininiai laivai, gabenantys prekes.

Natūrali konvekcija priklauso nuo natūralios laivybos per vandens sroves ir vėją.

Ventiliatoriaus{0}}priverstinė konvekcija naudoja vilkikus ir variklius, kad pagreitintų pakrovimą / iškrovimą ir transportavimą.

 

Jei prievadas (aušinimo sistema) yra gerai-suprojektuotas, prekės (šiluma) greitai išgabenamos, todėl gamykla (LED lustas) gali veikti visu pajėgumu 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę (skleidžia šviesą). Jei uoste susidarys spūstys, krantinių nepakanka (mažas šilumos išsklaidymo plotas) arba nėra krovininių laivų (prastas oro srautas), prekės kaupsis ir galiausiai gamykla bus uždaryta (šviesos diodų šviesos gesimas arba gedimas).

 

Todėl puikus LED aušintuvo dizainas pasiekia optimalų balansą tarp trijų elementų: medžiagos (didelis šilumos laidumas), struktūros (didelis paviršiaus plotas) ir ventiliacijos (skatina konvekciją).

 

ZP HEATSINK jau 20 metų specializuojasi nestandartinių radiatorių sprendimuose. Pateikite savo reikalavimą adresu https://www.zpheatsink.com/contact-mums arba atsiųskite techninius brėžinius el. paštu general@zp-aluminium.com, kad pradėtumėte pirmąjį šilumos kriauklės projekto žingsnį.

 

Nuo piešimo iki realybės, ZP padeda jums pasiekti.