يؤثر ارتفاع درجة حرارة مصابيح LED بشكل سيء على أداء ومتانة التركيبات. لذلك ، لضمان تشغيل LED ونظام إدارة حراري مناسب ، فإن تركيب المشتت الحراري المناسب أمر لا بد منه. ولكن ما هو المشتت الحراري ، ولماذا هو مهم جدًا لمصابيح LED؟
المشتت الحراري هو جهاز يبدد الحرارة بعيدًا عن مصدر ضوء LED. يمنع السخونة الزائدة ويحمي الضوء من التلف. وبالتالي ، فإنه يوسع أيضًا متوسط العمر المتوقع لأي LED.
ومع ذلك ، هناك أنواع مختلفة من المشتتات الحرارية LED. لكن لا تقلق بشأن اختيار الشخص المناسب ، حيث ستساعدك هذه المقالة! لذا ، للحصول على فكرة عامة عن المشتتات الحرارية LED ، فلنبدأ المناقشة-
ما هو المشتت الحراري LED؟
An بالوعة الحرارة LED هو جهاز يمتص الحرارة المتولدة من وحدة LED وينقلها إلى الهواء المحيط. يساعد في تنظيم درجة حرارة مصابيح LED ويتجنب ارتفاع درجة الحرارة. هذا هو السبب في أن المشتت الحراري LED أمر حيوي لأي نظام إضاءة LED.
عادة ما يكون المشتت الحراري مصنوعًا من الألومنيوم أو مواد أخرى موصلة للحرارة. تتميز بسلسلة من الزعانف والحواف التي تزيد من مساحة سطحها لتشتت الحرارة بشكل أفضل. تسمح مساحة السطح الكبيرة هذه بتبديد الحرارة بشكل أكثر فعالية. يمتص المشتت الحراري LED الحرارة من LED وينقلها إلى الهواء. هذه العملية تحافظ على برودة LED وتعمل في أفضل حالاتها.
لماذا يعتبر المشتت الحراري LED مهمًا؟
يضمن المشتت الحراري LED الأداء السليم وطول العمر أضواء LED. وتصدر مصابيح LED الضوء من خلال عملية التلألؤ الكهربائي. أيضا ، هذا يولد الحرارة كمنتج ثانوي. يمكن أن تتسبب هذه الحرارة في تلف المكونات الداخلية لمصباح LED. كما أنها تقلل من كفاءتها وعمرها. هنا ، يعمل المشتت الحراري LED كجهاز تبريد ، حيث يقوم بتبديد الحرارة الناتجة عن ضوء LED. وبالتالي ، فإنه يحافظ على المكونات الداخلية في درجات حرارة آمنة.
تم تصميم المشتت الحراري LED بمواد عالية التوصيل الحراري مثل الألومنيوم. وهذه المواد تمتص الحرارة وتبددها بسرعة وكفاءة. كما أن لديها مساحة سطح كبيرة تسمح بأقصى قدر من تبديد الحرارة. لذلك ، يمكن أن تتسبب السخونة الزائدة في ارتفاع درجة حرارة ضوء LED وتصبح خطر الحريق. لذلك ، من الأهمية بمكان أن يكون لديك المشتت الحراري الفعال في مكانه.
كيف يعمل المشتت الحراري LED؟
يشير المشتت الحراري LED إلى عملية إزالة الحرارة من مصدر ضوء LED من خلال استخدام المشتت الحراري. تتم العملية على عدة مراحل:
- توليد الحرارة
عندما يتم تشغيل مصدر ضوء LED ، فإنه يولد حرارة كمنتج ثانوي لانبعاث الضوء.
- نقل الحرارة
يتم نقل الحرارة المتولدة من رقاقة LED إلى لوحة الدوائر المطبوعة ذات القلب المعدني (MCPCB) أو المشتت الحراري.
- تبديد الحرارة
المشتت الحراري عبارة عن جسر حراري بين رقاقة LED والبيئة المحيطة. إنها توصل الحرارة بعيدًا عن شريحة LED إلى الهواء. أيضًا ، يحتوي المشتت الحراري على مساحة سطح كبيرة ، مما يوفر مساحة واسعة لتبديد الحرارة.
- إشعاع الحرارة
يشع المشتت الحراري الحرارة في البيئة المحيطة من خلال مزيج من الحمل الحراري والتوصيل. تنتقل الحرارة من السطح الساخن للمشتت الحراري إلى الهواء البارد. إنه يخلق فرقًا في درجة الحرارة يدفع الحرارة بعيدًا عن شريحة LED.
- تبريد الصمام
تنخفض درجة حرارة رقاقة LED مع إشعاع الحرارة بعيدًا ، مما يمنع ارتفاع درجة الحرارة. يسمح لمصابيح LED بالعمل في درجة حرارة آمنة وفعالة. يساعد المشتت الحراري أيضًا على منع تلف شريحة LED ، والذي يمكن أن يكون ناتجًا عن تراكم الحرارة المفرط.
أنواع المشتتات الحرارية LED
تتوفر عدة أنواع من المشتتات الحرارية LED ، بما في ذلك النماذج النشطة والسلبية والمجمعة:
- مغاسل حرارية نشطة
المشتت الحراري LED النشط هو نوع من المشتت الحراري يستخدم مروحة أو وسائل ميكانيكية أخرى. يقومون بإزالة الحرارة بنشاط من جهاز الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED). وهذا يساعد على زيادة أداء وطول عمر LED. كما أنه يمنع ارتفاع درجة الحرارة ويطيل من عمر LED. لذلك ، لهذه الأسباب ، غالبًا ما يتم استخدام المشتتات الحرارية LED النشطة في تطبيقات LED عالية الطاقة.
- مغاسل الحرارة السلبية
تم تصميم المشتتات الحرارية LED السلبية لتبديد الحرارة الناتجة عن مصابيح LED دون استخدام أي مراوح أو أنظمة تبريد نشطة أخرى. يعتمدون على التوصيل الحراري. يعتمد المشتت الحراري السلبي أيضًا على الحمل الحراري والإشعاع لنقل الحرارة من مصدر ضوء LED. ينشرون الحرارة في البيئة المحيطة.
عادةً ما تكون أحواض الحرارة هذه مصنوعة من الألومنيوم. يمكن أن تكون أيضًا مواد ذات موصلية حرارية عالية. علاوة على ذلك ، فهي تتميز بزعانف وهياكل أخرى. يوسع مساحة السطح المتاحة لنقل الحرارة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن أحواض الحرارة LED السلبية متينة وتتطلب صيانة منخفضة. غالبًا ما تستخدم في تطبيقات الإضاءة لمستويات ضوضاء منخفضة. يمكنك أيضًا استخدامها لطول عمرها وانخفاض تكاليف التشغيل. إلى جانب ذلك ، فهي مقاومة للظروف الجوية والبيئية. لذلك ، هذه الميزات تجعلها أفضل لتركيبات الإضاءة الخارجية.
- أحواض الحرارة الهجينة
المشتتات الحرارية LED الهجينة هي أجهزة إدارة حرارية. فهي تجمع بين مواد المشتت الحراري المعدنية التقليدية مع عناصر إضافية - أنابيب الحرارة ، وغرف البخار ، أو مواد تغيير الطور. ويعمل تضمين هذه المكونات الإضافية على تحسين قدرة تبديد الحرارة لأنظمة إضاءة LED. يهدف المشتت الحراري LED الهجين إلى إزالة الحرارة الناتجة عن رقائق LED بكفاءة ، مما يمنع التلف الحراري. كما أنها تعمل على تحسين أداء وطول عمر نظام LED.
- الأطباق الباردة
الألواح الباردة هي أنظمة تبريد مصممة لتركيبات الإضاءة LED. إنها تبدد الحرارة الناتجة عن مصابيح LED وتحافظ على مستويات درجة الحرارة المثلى. هذه مصنوعة من الألومنيوم والنحاس. يمكن أن يكون أيضًا مزيجًا من الاثنين. تعمل عن طريق نقل الحرارة بعيدًا عن LED. ثم تشتت الحرارة في الهواء المحيط. بالإضافة إلى ذلك ، فهي خفيفة الوزن وفعالة وفعالة من حيث التكلفة.
- مغاسل حرارية ذات زعانف دبوس
تصنع أحواض الحرارة LED ذات الزعانف الدبوسية من لوحة قاعدة معدنية ذات دبابيس متعددة بارزة من السطح. هذا يزيد من مساحة السطح ويعزز تبديد الحرارة بشكل أفضل. يتميز تصميم الزعنفة بالكفاءة العالية في تبديد الحرارة من مصدر ضوء LED. يساعد في الحفاظ على درجة حرارة LED. وبالتالي ، فإنه يتحكم في الضرر ويحسن الأداء. أيضًا ، هذه شائعة في تطبيقات مثل الإضاءة عالية الكثافة والتي تدوم طويلاً. يمكن أن يشمل ذلك إنارة الشوارع والإضاءة الصناعية وإضاءة السيارات.
- مغاسل حرارية ذات زعانف صفائحية
تتكون المشتتات الحرارية LED ذات الزعانف من لوحة قاعدة ، وسلسلة من الزعانف ، وسطح تبديد الحرارة. صفيحة القاعدة مصنوعة من مادة عالية التوصيل حراريًا. أنها توفر منصة تثبيت آمنة لمصدر ضوء LED. يتم وضع الزعانف أعلى لوحة القاعدة وتوفر مساحة سطح كبيرة لتبديد الحرارة. عادة ما يكون سطح تبديد الحرارة مصنوعًا من الألومنيوم. يساعد على سحب الحرارة بعيدًا عن LED وفي الهواء المحيط.
تشتهر المشتتات الحرارية LED ذات الزعانف الصفيحية في تطبيقات الإضاءة. لأنها خفيفة الوزن وذات تصميم صغير الحجم وسهلة التركيب. لديهم أيضًا أداء حراري عالي وفعال من حيث التكلفة. هذا النوع من المشتت الحراري مثالي أيضًا لتطبيقات الحرارة العالية - على سبيل المثال ، إضاءة السيارات والإضاءة الصناعية.
- مغاسل الحرارة المبثوقة
تبدد المشتتات الحرارية LED المبثوقة الحرارة من تركيبات الإضاءة LED (الصمام الثنائي الباعث للضوء). يتم تصنيعها عن طريق بثق الألومنيوم إلى شكل وحجم معينين. إنها تخلق بنية ذات زعانف تزيد من مساحة السطح لتبديد الحرارة. ثم يتم توصيل المشتت الحراري بتجهيزات LED. هذا يساعد في الحفاظ على LED باردًا ويزيد من عمره. لذلك ، يسمح تصميمها بحل فعال من حيث التكلفة وقابل للتخصيص. إنه خيار شائع للإضاءة التجارية والصناعية.
- مغاسل الحرارة الزعانف المستعبدة
تتكون المشتتات الحرارية LED ذات الزعانف من مادة أساسية وزعانف. يتم ربطها معًا باستخدام مادة لاصقة عالية القوة. تساعد عملية الترابط هذه على تحسين كفاءة نقل الحرارة وتقليل المقاومة الحرارية.
تم تصميم الزعانف لزيادة مساحة سطح المشتت الحراري. يسمح بتبديد المزيد من الحرارة في الهواء. علاوة على ذلك ، يساعد هذا في الحفاظ على برودة مصابيح LED. بالإضافة إلى ذلك ، فهو يساعد على إطالة عمرهم والحفاظ على أدائهم. عادة ما تكون أحواض الحرارة ذات الزعانف المستعبدة مصنوعة من الألومنيوم أو النحاس. يتم استخدامها في إنارة الشوارع وتركيبات الإضاءة الداخلية وأنظمة إضاءة السيارات.
- مغاسل الحرارة ذات الزعانف المطوية
أحواض الحرارة LED ذات الزعانف المطوية هي نظام تبريد يستخدم في تركيبات الإضاءة LED. إنها مصنوعة من زعانف معدنية رفيعة مثنية ومكدسة معًا. يخلق مساحة كبيرة لتبديد الحرارة. يسمح هذا التصميم بحل تبريد مدمج وفعال. هذا مثالي للاستخدام في تركيبات الإضاءة الصغيرة LED. يسمح تصميم الزعنفة المطوية أيضًا بتدفق الهواء بشكل جيد. يساعد على تبديد الحرارة بسرعة وكفاءة.
- مغاسل حرارية مثبتة على شكل حرف Z
تم تصميم أحواض الحرارة Z-Clip Retainer LED بمشبك على شكل حرف Z. يتم توصيله بمصباح LED ويحمل المشتت الحراري في مكانه. هذا يسمح بتبديد الحرارة بكفاءة. إنها تساعد في الحفاظ على تشغيل ضوء LED في درجات الحرارة المثلى وإطالة عمره. تأتي أحواض الحرارة LED أيضًا مع أنظمة الاحتفاظ بإضاءة LED المدمجة. يمنع ضوء LED من السقوط ويحسن السلامة.
أنواع مواد المشتت الحراري
تأتي المشتتات الحرارية في مواد مختلفة ، بما في ذلك الألومنيوم والنحاس والبوليمر.
- أحواض الألمنيوم الحرارية
تعتبر أحواض التسخين LED المصنوعة من الألومنيوم خيارًا شائعًا لأنظمة إضاءة LED للتبريد. إنها توفر العديد من المزايا الرئيسية ، مثل التكلفة المنخفضة والبناء الخفيف والأداء الحراري الجيد. تعمل أحواض الحرارة المصنوعة من الألومنيوم LED أيضًا على تبديد الحرارة بسرعة. يمكّن هذا النظام من العمل في درجات حرارة منخفضة ويحسن الكفاءة. بالإضافة إلى ذلك ، الألومنيوم مادة قوية ومتينة. وبالتالي يمكنها تحمل الظروف البيئية القاسية.
- أحواض النحاس الحرارية
تتميز أحواض الحرارة LED النحاسية بكفاءة عالية في تبديد الحرارة. إنها تقلل من خطر ارتفاع درجة الحرارة وتلف مصابيح LED. يحتوي النحاس أيضًا على موصلية حرارية عالية. يسمح بنقل الحرارة بسرعة بعيدًا عن LED. هذا يساعد في الحفاظ على الأداء الأمثل على مدى فترة أطول. بالإضافة إلى ذلك ، النحاس خفيف الوزن ومقاوم للتآكل. هذا يجعله بديلًا مثاليًا للتطبيقات الصناعية.
- أحواض حرارة البوليمر
يمكن أن توفر أحواض الحرارة البوليمرية LED تبديدًا للحرارة محسنًا. يمكن أن يوفر أيضًا كفاءة متزايدة وعمرًا أطول لمنتجات LED. يمكن لتصميم البوليمر الفريد للمشتت الحراري أن يبدد الحرارة بشكل أسرع من التصميمات المعدنية التقليدية. هذا يساعد في تقليل مخاطر فشل LED بسبب مشاكل الإدارة الحرارية. تتطلب مصابيح LED البوليمرية أيضًا طاقة أقل للتشغيل. هذا يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة وكفاءة في استخدام الطاقة.
علاوة على ذلك ، تتمتع منتجات LED ذات المشتتات الحرارية من البوليمر بعمر أطول من تلك التي لا تحتوي على. هذا يمكن أن يساعد الشركات على تقليل تكاليف الصيانة. كما أنه يحسن من طول عمر استثماراتهم في إضاءة LED.
مواد المشتت الحراري: الألومنيوم مقابل النحاس - أيهما أفضل؟
كل من الألمنيوم والنحاس لهما مزايا وعيوب. لذلك من الضروري فهم اختلافاتهم لاتخاذ قرار مستنير.
| بالوعة الحرارة الألومنيوم | بالوعة الحرارة النحاس |
| خفيفة الوزن ومنخفضة التكلفة | ثقيل ومكلف مقارنة بالألمنيوم |
| الموصلية الحرارية العالية | الموصلية الحرارية العالية |
| قوة ميكانيكية منخفضة | قوة ميكانيكية عالية |
| ليست جيدة في توصيل الكهرباء مثل النحاس | موصلية كهربائية وحرارية ممتازة |
يتميز الألمنيوم بموصلية حرارية أقل من النحاس ، مما يعني أن انتقال الحرارة خلاله يستغرق وقتًا أطول. من ناحية أخرى ، يعتبر الألمنيوم أخف بكثير من النحاس ويتمتع بسلامة هيكلية أعلى.
إلى جانب ذلك ، يتمتع النحاس بموصلية حرارية أفضل من الألومنيوم. هذا يجعلها خيارًا أفضل للتطبيقات التي تحتاج إلى تبديد الحرارة الأكثر فعالية. بالإضافة إلى ذلك ، لا يتآكل النحاس مثل الألمنيوم.
في النهاية ، تعتمد المادة الأفضل على الاحتياجات المحددة للتطبيق. بالنسبة للإضاءة الصناعية وإضاءة السيارات ، سيكون النحاس هو الأفضل. من ناحية أخرى ، يعتبر الألمنيوم خيارًا مثاليًا للإضاءة المعمارية.
اعتبارات تصميم المشتت الحراري
يتطلب تصميم المشتت الحراري مراعاة عدة عوامل. هذه كالتالي-
- نوع المشتتات الحرارية
نوع المشتت الحراري له تأثير كبير على الاعتبارات العامة. الأحواض السلبية عبارة عن أحواض حرارة ذات مساحة سطح كبيرة أو زعانف. وهي مصممة لتبديد الحرارة من خلال الحمل الحراري أو الإشعاع. الأحواض النشطة عبارة عن مراوح أو أنظمة تبريد بالسائل. وهي تعمل عن طريق تحريك الهواء أو السائل بنشاط لإزالة الحرارة من المصدر.
ومن ثم ، فإن كل نوع من أنواع الأحواض لها مزاياها واعتباراتها. على سبيل المثال ، قد تحتاج المصارف النشطة إلى طاقة إضافية للعمل. ويمكن أن تكون أكثر ضوضاء من الأحواض السلبية. لذلك ، فإن الدراسة الدقيقة أمر لا بد منه لأنواع مختلفة من المصارف.
- مواد المشتت الحراري
سيحدد اختيار المشتت الحراري كفاءة وفعالية الإدارة الحرارية. لأن كل نوع من المواد له خصائص حرارية مختلفة.
أكثر الأنواع شيوعًا هي الألومنيوم والنحاس. الى جانب ذلك ، كلاهما لديه موصلية حرارية جيدة. كما أن لها مساحة كبيرة لتبديد الحرارة. لتحمل درجات حرارة أعلى ، قد تتطلب المواد الأخرى السيراميك أو الجرافيت. بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة شكل وحجم المشتت الحراري. هذا يضمن الأداء الأمثل ويتناسب مع أي قيود على المساحة.
- تصميم الحدود
يؤثر تصميم الحدود على قدرة تبريد النظام وتكلفته وكفاءته الإجمالية. يمكن للمصممين تحسين الأداء الحراري للنظام. أيضًا ، يؤثر شكل وحجم المشتت الحراري على تدفق الهواء ، والحمل الحراري ، والتوصيل. يؤثر تصميم الحدود أيضًا على مساحة السطح المتاحة لتبديد الحرارة. سيحتوي المشتت الحراري المصمم جيدًا على مساحة سطح كافية. سوف يبدد الحرارة المتولدة بشكل فعال مع تقليل التكاليف الإجمالية.
MCPCBs: كيف يساعد المشتت الحراري LED؟
MCPCBs هي نواة معدنية لوحات الدوائر المطبوعة. إنها مصممة لتبديد حرارة LED بعيدًا عن مصدر الضوء بشكل فعال. يعمل اللب المعدني لـ MCPCB كجسر حراري. هذا يسمح للحرارة بالتبدد من LED إلى المشتت الحراري.
تستفيد تقنية MCPCB من حقيقة أن المعدن لديه موصلية حرارية أعلى بكثير من FR4 (إيبوكسي مقوى بالألياف الزجاجية). وبالتالي ، فإنه ينقل الحرارة بشكل أكثر فاعلية بعيدًا عن مصابيح LED. يوفر اللب المعدني أيضًا الاستقرار الهيكلي. يحسن التوصيل الكهربائي ، مما يجعله حلاً مثاليًا لتطبيقات التبريد بمصابيح LED.
هل تتطلب شرائط LED بالوعة الحرارة؟
صغير ، منخفض الطاقة الشرائط التي تقودها لا تتطلب عادةً بالوعة حرارية لأنها تولد حرارة قليلة جدًا. ومع ذلك ، بالنسبة لشرائط LED عالية الطاقة ، يوصى بشدة باستخدام المشتت الحراري. حيث أنه يساعد على تبديد الحرارة ومنع تلف شريط LED.
غالبًا ما يتم إنشاء أحواض الحرارة من المعدن وتعمل كموصلات. إنها تسحب الحرارة بعيدًا عن شريط LED وتبددها في الهواء المحيط. بدون المشتت الحراري ، يمكن أن ترتفع درجة حرارة شرائط LED عالية الطاقة. سيؤدي ذلك إلى تقليل عمرهم وفشلهم. لذلك ، إذا كنت تستخدم شريط LED عالي الطاقة ، فمن المستحسن استخدام المشتت الحراري. سيضمن ذلك طول العمر والأداء الأمثل.
كيفية قياس حجم المشتت الحراري لأضواء الشريط؟
يعد تغيير حجم المشتت الحراري إلى شريط الأضواء خطوة حاسمة لطول عمر نظام الإضاءة وكفاءته. فيما يلي خطوات تحديد حجم المشتت الحراري لأضواء الشريط:
الخطوة 1: تحديد قوة أضواء الشريط
الخطوة الأولى هي تحديد قوة أضواء الشريط بالواط. هذه المعلومات متاحة عادة في مواصفات المنتج.
الخطوة 2: احسب الحرارة المتولدة
الخطوة التالية هي حساب الحرارة الناتجة عن أضواء الشريط. يمكن القيام بذلك باستخدام الصيغة: توليد الحرارة = الطاقة × الكفاءة. عادة ما يكون عامل الكفاءة حوالي 90٪.
الخطوة 3: تحديد المقاومة الحرارية للمشتت الحراري
المقاومة الحرارية هي مقياس لمقاومة المشتت الحراري لانتقال الحرارة. عادة ما يتم التعبير عنها في درجة مئوية / واط.
الخطوة 4: تحديد الحد الأقصى لارتفاع درجة الحرارة المسموح به
الحد الأقصى لارتفاع درجة الحرارة المسموح به هو الفرق بين درجات الحرارة المحيطة ودرجات الحرارة القصوى التي يجب أن تصل إليها أضواء الشريط. عادة ما تحدد الشركة المصنعة درجة الحرارة هذه.
الخطوة 5: احسب حجم المشتت الحراري المطلوب
الخطوة الأخيرة هي حساب حجم المشتت الحراري المطلوب باستخدام الصيغة-
حجم المشتت الحراري المطلوب = الحرارة المولدة ÷ (المقاومة الحرارية × الحد الأقصى لارتفاع درجة الحرارة المسموح به)
من المهم أن تتذكر أن الحسابات أعلاه هي مجرد تقديرات. للحصول على تقدير دقيق ، يمكنك التحدث مع خبير. بالإضافة إلى ذلك ، ضع في اعتبارك الأبعاد المادية للمشتت الحراري. هذه هي الطول والعرض للتأكد من أنها تناسب نظام الإضاءة بشكل مناسب.
عوامل يجب مراعاتها عند اختيار المشتت الحراري LED
العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار المشتت الحراري LED هي كما يلي:
المقاومة الحرارية
تشير المقاومة الحرارية إلى قدرة المشتت الحراري على تبديد الحرارة بعيدًا عن LED. إذا كانت المقاومة الحرارية عالية جدًا ، فسوف تتراكم الحرارة وتتسبب في ارتفاع درجة حرارة LED وفشلها قبل الأوان.
من ناحية أخرى ، إذا كانت المقاومة الحرارية منخفضة جدًا ، فسيكون المشتت الحراري ضخمًا جدًا. سيؤثر هذا على التصميم العام لنظام LED. من الضروري تحقيق توازن بين المقاومة الحرارية وعوامل أخرى ، مثل التكلفة والحجم والمواد ، لاختيار المشتت الحراري LED المناسب لتطبيقك المحدد.
تدفق الحرارة
عند اختيار المشتت الحراري LED ، ضع في اعتبارك تدفق الحرارة. تتمثل الوظيفة الأساسية للمشتت الحراري في تبديد الحرارة بعيدًا عن LED. يمنع ارتفاع درجة الحرارة ويمتد فترة الحياة. إذا لم يتمكن المشتت الحراري من نقل الحرارة بشكل فعال ، فسوف يسخن مصباح LED في النهاية ويفشل.
يجب عليك تقييم التدفق الحراري بناءً على خرج طاقة LED. كما أنها تعتمد على درجة الحرارة المحيطة والمقاومة الحرارية للمادة. يوصى باختيار المشتت الحراري ذو الموصلية الحرارية العالية والمقاومة الحرارية المنخفضة. سيضمن هذا نقل الحرارة الأمثل. مع تدفق الحرارة المناسب ، سيوفر المشتت الحراري LED تبريدًا موثوقًا وفعالًا لمصباح LED.
التوصيل الحراري
الموصلية الحرارية هي قدرة المادة على نقل الحرارة من نقطة إلى أخرى. تعني الموصلية الحرارية العالية أن الحرارة ستتبدد بكفاءة من LED إلى المشتت الحراري. إن استخدام المشتت الحراري ذي التوصيل الحراري الأفضل يمنع ارتفاع درجة حرارة مصابيح LED. ومع ذلك ، فإن المواد المختلفة لها قدرات توصيل حراري مختلفة. على سبيل المثال ، تتراوح الموصلية الحرارية للألمنيوم من حوالي 170-251 واط / مللي كلفن. في الوقت نفسه ، تكون الموصلية الحرارية للنحاس أعلى من الموصلية الحرارية للألمنيوم ، حيث تبلغ قيمتها حوالي 401 واط / مللي كلفن.
نوع مثالي للمشتتات الحرارية
تم تصميم أحواض الحرارة السلبية لتبديد الحرارة من خلال الحمل الحراري الطبيعي والتوصيل. ومن ثم فهي لا تعتمد على طرق التبريد النشطة مثل المراوح أو التبريد المائي. يمكن أن يكون هذا خيارًا جذابًا لبعض التطبيقات لأنه يلغي الحاجة إلى الصيانة والضوضاء. كما أنه يوقف نقاط الفشل المحتملة المرتبطة بالتبريد النشط. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تكون المشتتات الحرارية السلبية أكثر فعالية من حيث التكلفة. كما أن لديها عامل شكل أصغر من حلول التبريد الديناميكي.
الحمل الحراري الطبيعي
يشير الحمل الحراري الطبيعي إلى تدفق انتقال الحرارة عبر سائل ، عادة ما يكون الهواء. في هذه العملية ، يزيل السائل / الهواء المتدفق عبر المشتت الحراري الدافئ الحرارة من السطح وينقلها إلى البيئة المحيطة.
ومع ذلك ، فإن زيادة اضطراب الهواء بين تباعد زعانف أحواض الحرارة يعزز بشكل كبير الحمل الحراري الطبيعي. في هذه الحالة ، فإن تصميم وهيكل الزعانف / الألواح مهمان. على سبيل المثال - تعمل الزعانف ذات الثقوب المحفورة على تسريع آلية التبريد. لذلك ، ضع في اعتبارك هذا العامل قبل اختيار المشتت الحراري المثالي لمصباح LED الخاص بك.
تبديد حرارة عالي
يسمح تبديد الحرارة العالي لمصابيح LED بالعمل عند درجة حرارة منخفضة. يقلل من خطر التلف الناتج عن ارتفاع درجة الحرارة ويزيد من عمر المصابيح. وهذا النوع من المشتت الحراري يقلل من الطاقة اللازمة لتبريد الأضواء. وهو بدوره يقلل من إجمالي استهلاك الطاقة. أيضًا ، يساعد المشتت الحراري عالي التبديد على تقليل نفقات الصيانة على المدى الطويل.
شكل وحجم الزعانف
سيحدد حجم وعدد الزعانف مساحة السطح لتبديد الحرارة. في الوقت نفسه ، يمكن أن يؤثر شكل الزعانف على تدفق هواء المشتت الحراري والكفاءة الكلية. إلى جانب ذلك ، فإن الحوض الساخن المزود بزعانف كبيرة ومتباعدة بشكل متساوٍ سيوفر تبديدًا أفضل للحرارة. مقارنة بزعانف صغيرة متقاربة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤثر شكل الزعانف ، مثل المسطحة أو المنحنية ، على أداء تبديد الحرارة.
كيفية تثبيت المشتت الحراري LED؟
إليك دليل خطوة بخطوة لتركيب المشتت الحراري LED:
أولا، تحضير الصمام لتركيب غرفة التبريد. إذا كان مؤشر LED جديدًا ، فقم بإدخاله في حامل LED أو المقبس. إذا تم تثبيت LED ، فتأكد من تثبيته بإحكام في مكانه ولن ينفك أثناء عملية تركيب المشتت الحراري.
ثانيا، قم بتنظيف مصابيح LED وسطح المشتت الحراري باستخدام كحول الأيزوبروبيل لضمان رابطة قوية. ضع كمية صغيرة من المركب الحراري على سطح LED. سيؤدي هذا التضمين إلى تحسين نقل الحرارة بين LED والمشتت الحراري.
ثالثا، قم بمحاذاة المشتت الحراري مع LED وقم بتوصيله بحامل LED أو المقبس. اعتمادًا على تصميم المشتت الحراري وحامل LED ، قد يتضمن ذلك براغي أو مشابك أو مزيجًا من كليهما. بمجرد توصيل المشتت الحراري بإحكام ، قم بتشغيل LED وتحقق من التشغيل الصحيح. يجب أن يكون مؤشر LED ساطعًا ومستقرًا دون أي وميض أو تعتيم.
وأخيرا، إذا كان مؤشر LED يعمل بشكل صحيح ، فقم بإحكام ربط أي مسامير أو مشابك لضمان اتصال آمن. إذا لزم الأمر ، أضف مركبًا حراريًا لتحسين تبديد الحرارة.
كيفية تعظيم كفاءة المشتت الحراري؟
من الضروري التأكد من أن حجمه مناسب لزيادة كفاءة المشتت الحراري LED. أيضا ، مبني بشكل مناسب ومركب بشكل مناسب. تحقق من أن المشتت الحراري كبير بما يكفي لتحمل الحرارة الناتجة عن جهاز LED. إذا كانت صغيرة جدًا ، فلن تقوم بتبديد الحرارة بشكل فعال. بالإضافة إلى ذلك ، فإن اختيار مادة عالية الجودة مع توصيل حراري جيد أمر لا بد منه. سيساعد هذا على ضمان الأداء الأمثل.
أخيرًا ، يعد التثبيت المناسب أمرًا ضروريًا لتحقيق الأداء الأمثل. تأكد من أن المشتت الحراري LED متصل بإحكام بالجهاز. تأكد أيضًا من عدم وجود فجوات في التجميع يمكن أن تتداخل مع تدفق الهواء. ستساعد هذه الخطوات في ضمان عمل المشتت الحراري LED بكفاءة.
هل وزن المشتت الحراري مهم؟
نعم ، وزن المشتت الحراري مهم. كلما زاد حجم المشتت الحراري ، كان من الأفضل تبديد الحرارة والحفاظ على برودة المكونات. تحتوي أحواض الحرارة الأثقل أيضًا على مساحة سطح أكبر. هذا يسمح لهم بامتصاص المزيد من الحرارة من المكونات التي يقومون بتبريدها. لذلك عند اختيار المشتت الحراري ، من الضروري مراعاة حجمه ووزنه.
الأسئلة الشائعة
وفي الختام
بشكل عام ، تم تصميم المشتتات الحرارية LED خصيصًا لإضاءة LED. إنه يوفر طريقة للحفاظ على تشغيل مصابيح LED في أفضل حالاتها مع منعها أيضًا من أن تصبح ساخنة جدًا. إنهم يعملون عن طريق نقل الحرارة بعيدًا عن المصابيح. هذا يسمح لهم بأن يكونوا أكثر برودة وأكثر كفاءة.
في الختام ، يمنع المشتت الحراري LED أي ضرر محتمل يمكن أن ينجم عن ارتفاع درجة الحرارة. بدونها ، لن تتمكن مصابيح LED من الوصول إلى إمكاناتها الكاملة. لذلك ، يعد ضمان إدارة الحرارة المناسبة أمرًا ضروريًا لأي إعداد LED.
تصنع LEDYi جودة عالية شرائط LED و LED نيون فليكس. تمر جميع منتجاتنا عبر مختبرات عالية التقنية لضمان أعلى جودة. إلى جانب ذلك ، نحن نقدم خيارات قابلة للتخصيص على شرائط LED ومرن نيون. لذلك ، بالنسبة لشريط LED المتميز و LED نيون فليكس ، اتصل بـ LEDYi في اسرع وقت ممكن!
