Overoppheting av lysdioder påvirker ytelsen og holdbarheten til armaturet dårlig. Så for å sikre en riktig LED-funksjon og termisk styringssystem, er en passende kjøleribbeinstallasjon et must. Men hva er en kjøleribbe, og hvorfor er den så viktig for LED? 

En kjøleribbe er en enhet som leder varmen bort fra LED-lyskilden. Det forhindrer overoppheting og beskytter lyset mot skade. Dermed utvider den også levetiden til enhver LED.

Det finnes imidlertid forskjellige typer LED-kjøleribber. Men ingen bekymringer om å velge den rette, siden denne artikkelen vil hjelpe deg! Så for å få en generell idé om LED-kjøleribben, la oss begynne diskusjonen-

Hva er en LED kjøleribbe?

An LED kjøleribbe er en enhet som absorberer varmen som genereres fra LED-modulen og overfører den til luften rundt. Den hjelper til med temperaturreguleringen av lysdioder og unngår overoppheting. Derfor er en LED-kjøleribben viktig for ethvert LED-belysningssystem.

Kjøleribben er vanligvis laget av aluminium eller andre varmeledende materialer. Den har en serie finner og rygger som øker overflaten for bedre varmespredning. Dette store overflatearealet lar varmen spre seg mer effektivt. LED-kjøleribben absorberer varme fra LED-en og overfører den til luften. Denne prosessen holder LED-en kjølig og fungerer på sitt beste.

Hvorfor er LED-kjøleribben viktig?

LED Heat Sink sikrer riktig funksjon og lang levetid LED-lys. Og LED-lysene sender ut lys gjennom prosessen med elektroluminescens. Dette genererer også varme som et biprodukt. Denne varmen kan forårsake skade på de interne komponentene til LED-lyset. Det reduserer også effektiviteten og levetiden. Her fungerer LED-kjøleribben som en kjøleenhet, som sprer varmen som genereres av LED-lyset. Dermed holder den de interne komponentene ved trygge temperaturer.

LED-kjøleribben er designet med materialer med høy varmeledningsevne som aluminium. Og slike materialer absorberer og sprer varme raskt og effektivt. Den har også en stor overflate som gir maksimal varmeavledning. Derfor kan overoppheting føre til at LED-lyset overopphetes og blir en brannfare. Så det er viktig å ha en effektiv kjøleribbe på plass.

Hvordan fungerer LED-kjøleribben?

LED-kjøleribben refererer til prosessen med å fjerne varme fra en LED-lyskilde ved bruk av en kjøleribbe. Prosessen skjer i flere stadier:

• Generering av varme

Når en LED-lyskilde drives, genererer den varme som et biprodukt av lysutslipp.

• Overføring av varme

Den genererte varmen overføres fra LED-brikken til metallkjerne-kretskortet (MCPCB) eller kjøleribben.

• Spredning av varme

Kjøleribben er en termisk bro mellom LED-brikken og omgivelsene. Den leder varmen bort fra LED-brikken og ut i luften. I tillegg har kjøleribben en stor overflate, noe som gir god plass til å spre varme.

• Utstråling av varme

Kjøleribben utstråler varme til omgivelsene gjennom en kombinasjon av konveksjon og ledning. Varmen beveger seg fra den varme overflaten av kjøleribben til den kjøligere luften. Det skaper en temperaturforskjell som driver varmen bort fra LED-brikken.

• Kjøling av LED

LED-brikketemperaturen synker når varmen stråler bort, og forhindrer overoppheting. Den lar lysdiodene operere ved en sikker og effektiv temperatur. Kjøleribben bidrar også til å forhindre skade på LED-brikken, som kan være forårsaket av overdreven varmeoppbygging.

Typer LED-kjøleribben

Det finnes flere typer LED-kjøleribben tilgjengelig, inkludert aktive, passive og kombinasjonsmodeller:

1. Aktive kjølerister

En aktiv LED kjøleribbe er en type kjøleribbe som bruker en vifte eller andre mekaniske midler. De fjerner aktivt varme fra en lysemitterende diode (LED) enhet. Og dette bidrar til å øke ytelsen og levetiden til LED. Det forhindrer ytterligere overoppheting og forlenger levetiden til LED. Så av disse grunnene brukes aktive LED-kjøleribber ofte i LED-applikasjoner med høy effekt. 

2. Passive kjølerister

Passive LED-kjøleribber er designet for å spre varme generert av LED-lys uten å bruke noen vifter eller andre aktive kjølesystemer. De er avhengige av termisk ledning. Den passive kjøleribben er også avhengig av konveksjon og stråling for å overføre varme fra LED-lyskilden. De sprer varmen til omgivelsene.

Disse kjøleribbene er vanligvis laget av aluminium. De kan også være materialer med høy varmeledningsevne. Dessuten har de finner og andre strukturer. Det utvider overflatearealet som er tilgjengelig for varmeoverføring.

I tillegg er passive LED-kjøleribber slitesterke og krever lite vedlikehold. De brukes ofte i belysningsapplikasjoner på grunn av deres lave støynivå. Du kan også bruke dem på grunn av lang levetid og lave driftskostnader. Dessuten er de motstandsdyktige mot vær- og miljøforhold. Så disse funksjonene gjør dem best for utendørs belysningsarmaturer.

3. Hybrid kjøleribber

Hybrid LED-kjøleribber er varmestyringsenheter. De kombinerer tradisjonelle kjøleribbermaterialer av metall med tilleggselementer - varmerør, dampkammer eller faseendringsmaterialer. Og inkluderingen av disse ekstra komponentene forbedrer varmeavledningsevnen til LED-belysningssystemer. En hybrid LED-kjøleribbe tar sikte på å effektivt fjerne varme generert av LED-brikkene, og forhindrer termisk skade. De forbedrer også ytelsen og levetiden til LED-systemet.

4. Kalde plater

Kalde plater er kjølesystemer designet for LED-lysarmaturer. De sprer varme generert av LED-ene og opprettholder optimale temperaturnivåer. Disse er laget av aluminium og kobber. Det kan også være en kombinasjon av begge. De virker ved å lede varme bort fra LED-en. Deretter sprer varmen ut i luften rundt. I tillegg er disse lette, effektive og kostnadseffektive.

5. Pin-Fin kjøleribber

Pin-fin LED-kjøleribber er laget av en metallbunnplate med flere pinner som stikker ut fra overflaten. Dette øker overflaten og fremmer bedre varmeavledning. Pin-finn-designen er svært effektiv til å spre varme fra LED-lyskilden. Det hjelper å opprettholde temperaturen på LED-en. Dermed kontrollerer den skade og forbedrer ytelsen. Disse er også populære i applikasjoner som høy intensitet og langvarig belysning. Dette kan inkludere gatebelysning, industribelysning og bilbelysning.

6. Plate-Fin kjøleribber

Plate-fin LED-kjøleribben består av en bunnplate, en serie finner og en varmeavledningsoverflate. Bunnplaten er laget av et svært varmeledende materiale. De gir en sikker monteringsplattform for LED-lyskilden. Finnene er plassert på toppen av bunnplaten og gir en stor overflate for varmeavledning. Varmeavledningsoverflaten er vanligvis laget av aluminium. Det hjelper å trekke varme bort fra LED-en og inn i luften rundt.

Plate-fin LED-kjøleribben er populær i belysningsapplikasjoner. Fordi de er lette, har en lavprofildesign og er enkle å installere. De har også høy termisk ytelse og er kostnadseffektive. Denne typen kjøleribbe er også ideell for bruk med høy varme - for eksempel bilbelysning og industriell belysning. 

7. Ekstruderte kjøleribber

Ekstruderte LED-kjøleribber avleder varme fra LED-lysarmaturer (lysemitterende diode). De er laget ved å ekstrudere aluminium til en bestemt form og størrelse. Det skaper en ribbestruktur som øker overflatearealet for varmeavledning. Kjøleribben festes deretter til LED-armaturen. Dette bidrar til å holde LED-en kjølig og øker levetiden. Derfor gir deres design mulighet for en kostnadseffektiv og tilpassbar løsning. Det er et populært valg for kommersiell og industriell belysning.

8. Bonded Fin varmeavledere

Bonded fin LED kjøleribber består av et basismateriale og finner. De er limt sammen med et høyfast lim. Denne bindingsprosessen bidrar til å forbedre varmeoverføringseffektiviteten og redusere termisk motstand. 

Finnene er designet for å øke overflaten til kjøleribben. Det lar mer varme spre seg ut i luften. Dessuten bidrar dette til å holde LED-lys kjølige. I tillegg bidrar det til å forlenge levetiden og opprettholde ytelsen. Bonded fin heatsinks er vanligvis laget av aluminium eller kobber. De brukes i gatelys, innendørs lysarmaturer og bilbelysningssystemer.

9. Brettet finne kjøleribber

Folded Fin LED-kjøleribber er et kjølesystem som brukes i LED-belysningsarmaturer. De er laget av tynne metallfinner som er bøyd og stablet sammen. Det skaper et stort overflateareal for varmeavledning. Denne utformingen gir en kompakt og effektiv kjøleløsning. Dette er ideelt for bruk i små LED-lysarmaturer. Den foldede finnedesignen gir også god luftstrøm. Det bidrar til å spre varmen raskt og effektivt.

10. Z-Clip Holder kjøleribber

Z-Clip Retainer LED-kjøleribben er designet med en Z-formet klips. Den festes til LED-lyset og holder kjøleribben på plass. Dette gir effektiv varmespredning. De bidrar til å holde LED-lyset i gang ved optimale temperaturer og forlenger levetiden. LED-kjøleribben kommer også med innebygde LED-lysholdere. Det hindrer LED-lyset i å løsne og forbedrer sikkerheten.

Typer varmeavledermaterialer

Varmeavledere kommer i forskjellige materialer, inkludert aluminium, kobber og polymer.

1. Aluminium kjøleribber 

LED-kjøleribber i aluminium er et populært valg for kjøling av LED-lyssystemer. De tilbyr flere viktige fordeler, som lav pris, lett konstruksjon og god termisk ytelse. LED-kjøleribben i aluminium sprer også varmen raskt. Dette gjør at systemet kan kjøre ved lavere temperaturer og forbedrer effektiviteten. I tillegg er aluminium et sterkt og slitesterkt materiale. Dermed tåler den tøffe miljøforhold.

2. Kobber varmeavledere

Kobber LED-kjøleribber er svært effektive til å spre varme. De reduserer risikoen for overoppheting og skade på lysdiodene. Kobber har også høy varmeledningsevne. Det gjør at varme raskt kan overføres bort fra LED-en. Dette bidrar til å opprettholde optimal ytelse over en lengre periode. I tillegg er kobber lett og korrosjonsbestandig. Dette gjør det til et perfekt alternativ for industrielle applikasjoner.

3. Polymer varmeavledere

Polymer LED kjøleribber kan tilby forbedret varmespredning. Det kan også gi økt effektivitet og lengre levetid for LED-produkter. Kjøleribbens unike polymerdesign kan spre varmen raskere enn tradisjonelle metalldesigner. Dette bidrar til å redusere risikoen for LED-feil på grunn av termiske styringsproblemer. Polymer LED krever også mindre energi for å fungere. Dette gjør dem mer kostnadseffektive og energieffektive.

Videre har LED-produkter med polymer kjøleribber lengre levetid enn de uten. Dette kan hjelpe bedrifter med å redusere vedlikeholdskostnadene. Det forbedrer også levetiden til deres investeringer i LED-belysning.

Materialer til kjøleribbe: Aluminium vs. kobber – hva er best?

Aluminium og kobber har begge sine fordeler og ulemper. Så det er avgjørende å forstå forskjellene deres for å ta en informert beslutning.

Aluminium har lavere varmeledningsevne enn kobber, noe som betyr at det tar mer tid før varme beveger seg gjennom det. På den annen side er aluminium betydelig lettere enn kobber og har høyere strukturell integritet.

Dessuten har kobber bedre varmeledningsevne enn aluminium. Dette gjør det til et bedre valg for applikasjoner som trenger den mest effektive varmespredningen. I tillegg korroderer ikke kobber slik aluminium gjør. 

Til syvende og sist, hvilket materiale som er best avhenger av applikasjonens spesifikke behov. For industriell belysning og bilbelysning vil kobber være best. På den annen side er aluminium et perfekt valg for arkitektonisk belysning.

Designhensyn til kjøleribbe

Å designe en kjøleribbe krever vurdering av flere faktorer. Disse er som følger-

• Type varmeavledere

Typen kjøleribbe har en betydelig innvirkning på de overordnede hensynene. Passive vasker er kjøleribber med stor overflate eller finner. De er designet for å spre varme gjennom konveksjon eller stråling. Aktive vasker er vifter eller væskekjølesystemer. De virker ved å aktivt flytte luft eller væske for å fjerne varme fra kilden. 

Derfor har hver type vask sine fordeler og hensyn. For eksempel kan aktive vasker trenge ekstra strøm for å fungere. Og det kan være mer støyende enn passive vasker. Derfor er nøye vurdering et must for de forskjellige typene vasker.

• Materialer av kjøleribbe

Valget av kjøleribbe vil avgjøre effektiviteten og effektiviteten til den termiske styringen. Siden hver type materiale har forskjellige termiske egenskaper.

De mest brukte typene er aluminium og kobber. Dessuten har de begge god varmeledningsevne. De har også en stor overflate for å spre varme. For høyere temperaturtoleranse kan andre materialer kreve keramikk eller grafitt. I tillegg må du vurdere kjøleribbens form og størrelse. Dette sikrer optimal ytelse og passer innenfor alle plassbegrensninger.

• Grensedesign

Grensedesign påvirker systemets kjølekapasitet, kostnad og generelle effektivitet. Designere kan optimere den termiske ytelsen til systemet. Dessuten påvirker formen og størrelsen på kjøleribben luftstrøm, konveksjon og ledning. Boundary-designet påvirker også overflatearealet som er tilgjengelig for varmeavledning. En godt designet kjøleribbe vil ha nok overflate. Det vil spre den genererte varmen effektivt samtidig som de totale kostnadene minimeres.

MCPCB-er: Hvordan hjelper det LED-kjøleribben? 

MCPCB-er er metallkjerne kretskort. De er designet for å lede LED-varme bort fra lyskilden effektivt. Metallkjernen til MCPCB fungerer som en termisk bro. Dette gjør at varmen kan spre seg fra LED-en til kjøleribben. 

MCPCB-teknologi utnytter det faktum at metall har en mye høyere varmeledningsevne enn FR4 (glassfiberforsterket epoksy). Dermed overfører den varme mer effektivt bort fra lysdioder. Metallkjernen gir også strukturell stabilitet. Den forbedrer elektrisk tilkobling, noe som gjør den til en ideell løsning for LED-kjøleapplikasjoner.

Krever LED-strips kjøleribbe?

Liten, lite kraftfull LED strips krever vanligvis ikke en kjøleribbe da de genererer svært lite varme. Men for kraftige LED-strips anbefales en kjøleribbe sterkt. Siden det bidrar til å spre varme og forhindre skade på LED-stripen.

Varmeavledere er ofte laget av metall og fungerer som ledere. Den trekker varmen bort fra LED-stripen og sprer den ut i luften rundt. Uten kjøleribbe kan kraftige LED-strips overopphetes. Dette vil redusere levetiden deres og føre til at de mislykkes. Så hvis du bruker en kraftig LED-stripe, er det tilrådelig å bruke en kjøleribbe. Dette vil sikre lang levetid og optimal ytelse.

Hvordan dimensjonere en kjøleribbe for stripelys?

Å dimensjonere en kjøleribbe for å strippe lys er et avgjørende skritt for levetiden og effektiviteten til belysningssystemet. Her er trinnene for å dimensjonere kjøleribben for stripelys:

Trinn-1: Bestem kraften til stripelysene

Det første trinnet er å bestemme effekten til stripelysene i watt. Denne informasjonen er vanligvis tilgjengelig i produktspesifikasjonene.

Trinn-2: Beregn varmen som genereres

Det neste trinnet er å beregne varmen som genereres av stripelysene. Dette kan gjøres ved hjelp av formelen: Varmegenerert = Effekt x Effektivitet. Effektivitetsfaktoren er vanligvis rundt 90 %.

Trinn-3: Bestem den termiske motstanden til kjøleribben

Termisk motstand er et mål på kjøleribbens motstand mot varmeoverføring. Det uttrykkes vanligvis i °C/W.

Trinn-4: Bestem maksimal tillatt temperaturøkning

Den maksimalt tillatte temperaturøkningen er forskjellen mellom omgivelses- og maksimumstemperaturene stripelysene skal nå. Produsenten angir vanligvis denne temperaturen.

Trinn-5: Beregn den nødvendige kjøleribbenstørrelsen

Det siste trinnet er å beregne den nødvendige kjøleribbenstørrelsen ved å bruke formelen-

Nødvendig varmeavlederstørrelse = varmegenerert ÷ (termisk motstand x maksimal tillatt temperaturøkning)

Det er viktig å huske at beregningene ovenfor bare er estimater. For et nøyaktig estimat kan du snakke med en ekspert. Vurder i tillegg de fysiske dimensjonene til kjøleribben. Dette er lengden og bredden for å sikre at den passer riktig inn i belysningssystemet.

Faktorer å vurdere når du velger en LED-kjøleribben

Faktorene som bør tas i betraktning når du velger en LED-kjøleribben er som følger:

Termisk motstand

Termisk motstand refererer til kjøleribbens evne til å lede varmen bort fra LED-en. Hvis den termiske motstanden er for høy, vil varme bygge seg opp og føre til at LED-en overopphetes og svikter for tidlig. 

På den annen side, hvis den termiske motstanden er for lav, vil kjøleribben være for klumpete. Dette vil påvirke den generelle utformingen av LED-systemet. Det er viktig å finne en balanse mellom termisk motstand og andre faktorer, som kostnad, størrelse og materiale, for å velge riktig LED-kjøleribben for din spesifikke applikasjon.

Varmebølge

Når du velger en LED-kjøleribben, bør du vurdere varmestrømmen. Kjøleribbens primære funksjon er å lede varme bort fra LED-en. Det forhindrer overoppheting og forlenger dens levetid. Hvis kjøleribben ikke effektivt kan overføre varme, vil lysdioden til slutt overopphetes og svikte. 

Du bør evaluere varmestrømmen basert på LED-effekten. Det teller også på omgivelsestemperaturen og materialets termiske motstand. Det anbefales å velge en kjøleribbe med høy varmeledningsevne og lav varmemotstand. Dette vil sikre optimal varmeoverføring. Med riktig varmestrøm vil LED-kjøleribben gi pålitelig og effektiv kjøling for LED-en.

Termisk ledningsevne

Termisk ledningsevne er et materiales evne til å overføre varme fra ett punkt til et annet. Høy varmeledningsevne betyr at varmen effektivt vil spre seg fra LED-en til kjøleribben. Ved å bruke en kjøleribbe med bedre varmeledningsevne forhindrer du at lysdioder overopphetes. Imidlertid har forskjellige materialer forskjellig varmeledningsevne. For eksempel varierer aluminiums varmeledningsevne fra omtrent 170-251 W/mK. Samtidig er kobbers varmeledningsevne høyere enn aluminiums, med en verdi på omtrent 401 W/mK. 

Perfekt varmeavleder type

Passive kjøleribber er designet for å spre varme gjennom naturlig konveksjon og ledning. Derfor er de ikke avhengige av aktive kjølingsmetoder som vifter eller vannkjøling. Dette kan være et attraktivt alternativ for noen applikasjoner, da det eliminerer behovet for vedlikehold og støy. Den stopper også potensielle feilpunkter knyttet til aktiv kjøling. I tillegg kan passive kjøleribber være mer kostnadseffektive. Den har også en mindre formfaktor enn dynamiske kjøleløsninger. 

Naturlig konveksjon

Naturlig konveksjon refererer til strømmen av varmeoverføring gjennom en væske, vanligvis luft. I denne prosessen fjerner væsken/luften som strømmer over den varme kjøleribben varme fra overflaten og overfører den til omgivelsene.

Økning av luftturbulensen mellom finneavstanden til kjøleribbene forbedrer imidlertid naturlig konveksjon. I dette tilfellet har utformingen og strukturen til finner/plater betydning. For eksempel - finner med borede hull akselererer kjølemekanismen. Så vurder denne faktoren før du velger en ideell kjøleribbe for LED-en din. 

Høy varmespredning

Høy varmespredning gjør at LED-lysene fungerer ved lavere temperatur. Det reduserer risikoen for skader fra overoppheting og øker levetiden til lysene. Og denne typen kjøleribbe reduserer energien som kreves for å kjøle ned lysene. Det reduserer i sin tur det totale energiforbruket. Dessuten bidrar en varmeavleder med høy varmeavledning til å redusere vedlikeholdsutgiftene i det lange løp.

Form og størrelse på finnene

Størrelsen og antallet finner vil bestemme overflatearealet for at varmen skal spre seg. Samtidig kan finnenes form påvirke kjøleribbens luftstrøm og generelle effektivitet. Dessuten vil en oppvarmet vask med store, jevnt fordelte finner gi bedre varmeavledning. Sammenlignet med en med små, tettliggende finner. I tillegg kan formen på finnene, for eksempel flate eller buede, også påvirke varmeavledningsytelsen.

Hvordan installere en LED-kjøleribben?

Her er en trinn-for-trinn-guide for å installere en LED-kjøleribben:

For det første, klargjør LED-en for installasjon av kjøleribbe. Hvis LED-en er ny, sett den inn i LED-holderen eller -kontakten. Hvis LED-en er installert, sørg for at den er sikkert på plass og ikke løsner under installasjonsprosessen for kjøleribben.

Dernest, rengjør lysdiodene og kjøleribbens overflate med isopropylalkohol for å sikre en sterk binding. Påfør en liten mengde termisk blanding på overflaten av LED-en. Denne inkluderingen vil forbedre varmeoverføringen mellom LED-en og kjøleribben.

For det tredje juster varmeavlederen med LED-en og fest den til LED-holderen eller stikkontakten. Avhengig av kjøleribben og LED-holderens design, kan dette innebære skruer, klips eller en kombinasjon av begge. Når kjøleribben er godt festet, slår du på LED-en og kontrollerer at den fungerer som den skal. LED-en skal være lyssterk og stabil uten flimring eller dimming.

Endelig, Hvis lysdioden fungerer som den skal, stram eventuelle skruer eller klips for å sikre en sikker tilkobling. Om nødvendig, tilsett en termisk forbindelse for å forbedre varmeavledningen.

Hvordan maksimere effektiviteten til kjøleribbe?

Det er viktig å sikre at den har riktig størrelse for å maksimere effektiviteten til en LED-kjøleribben. Også tilstrekkelig konstruert og passende installert. Kontroller at kjøleribben er stor nok til å tåle varmen som genereres av LED-enheten. Hvis den er for liten, vil den ikke spre varmen effektivt. I tillegg er det et must å velge et materiale av høy kvalitet med god varmeledningsevne. Dette vil bidra til å sikre optimal ytelse.

Til slutt er riktig installasjon avgjørende for optimal ytelse. Sørg for at LED-kjøleribben er godt festet til enheten. Sørg også for at det ikke er hull i enheten som kan forstyrre luftstrømmen. Disse trinnene vil bidra til å sikre at LED-kjøleribben din fungerer effektivt.

Betyr vekten av kjøleribben noe?

Ja, vekten på kjøleribben betyr noe. Jo tyngre kjøleribben er, jo bedre vil den spre varme og holde komponentene kjøligere. Tyngre kjøleribber har også større overflate. Dette gjør at de kan absorbere mer varme fra komponentene de kjøler ned. Så når du velger en kjøleribbe, er det viktig å vurdere størrelsen og vekten.

Spørsmål og svar

konklusjonen

Generelt er LED-kjøleribben spesielt utviklet for LED-belysning. Det gir en måte å holde LED-ene i gang på sitt beste, samtidig som de forhindrer at de blir for varme. De fungerer ved å overføre varmen bort fra lysdiodene. Dette gjør at de kan være kjøligere og mer effektive.

Avslutningsvis forhindrer en LED-kjøleribbe enhver potensiell skade som kan forårsakes av overoppheting. Uten den ville ikke lysdioder kunne nå sitt fulle potensial. Derfor er det viktig å sikre riktig varmestyring for ethvert LED-oppsett.

LEDYi produserer høy kvalitet LED strips og LED neon flex. Alle våre produkter går gjennom høyteknologiske laboratorier for å sikre den beste kvaliteten. Dessuten tilbyr vi tilpassbare alternativer på våre LED-strips og neon flex. Så, for premium LED-stripe og LED neon flex, kontakt LEDYi SÅ FORT SOM MULIG!