Överhettning av lysdioder påverkar armaturens prestanda och hållbarhet illa. Så för att säkerställa en korrekt LED-funktion och värmeledningssystem är en lämplig kylflänsinstallation ett måste. Men vad är ett kylfläns, och varför är det så viktigt för lysdioder?
En kylfläns är en enhet som leder bort värme från LED-ljuskällan. Det förhindrar överhettning och skyddar ljuset från skador. Således utökar den också livslängden för alla lysdioder.
Det finns dock olika typer av LED-kylflänsar. Men oroa dig inte för att välja rätt, eftersom den här artikeln hjälper dig! Så, för att få en övergripande uppfattning om LED-kylflänsar, låt oss börja diskussionen-
Vad är en LED-kylfläns?
An LED kylfläns är en enhet som absorberar värmen som genereras från LED-modulen och överför den till den omgivande luften. Det hjälper till med temperaturreglering av lysdioder och undviker överhettning. Det är därför en LED-kylfläns är avgörande för alla LED-belysningssystem.
Kylflänsen är vanligtvis gjord av aluminium eller andra värmeledande material. Den har en serie fenor och åsar som ökar dess yta för bättre värmespridning. Denna stora yta gör att värmen kan avledas mer effektivt. LED-kylflänsen absorberar värme från lysdioden och överför den till luften. Denna process håller LED-lampan sval och fungerar som bäst.
Varför är LED-kylfläns viktigt?
LED kylfläns säkerställer att den fungerar korrekt och håller länge LED-lampor. Och LED-lamporna avger ljus genom processen med elektroluminescens. Dessutom genererar detta värme som en biprodukt. Denna värme kan orsaka skada på LED-lampans inre komponenter. Det minskar också dess effektivitet och livslängd. Här fungerar LED-kylflänsen som en kylanordning som leder bort värmen som genereras av LED-ljuset. Således håller det de interna komponenterna vid säkra temperaturer.
LED-kylflänsen är designad med material med hög värmeledningsförmåga som aluminium. Och sådana material absorberar och avleder värme snabbt och effektivt. Den har också en stor yta som möjliggör maximal värmeavledning. Därför kan överhettning göra att LED-lampan överhettas och bli en brandrisk. Så det är viktigt att ha en effektiv kylfläns på plats.
Hur fungerar LED-kylfläns?
LED-kylfläns hänvisar till processen att ta bort värme från en LED-ljuskälla genom att använda en kylfläns. Processen sker i flera steg:
- Generering av värme
När en LED-ljuskälla drivs genererar den värme som en biprodukt av ljusemission.
- Överföring av värme
Den alstrade värmen överförs från LED-chippet till kretskortet med metallkärna (MCPCB) eller kylflänsen.
- Avledning av värme
Kylflänsen är en köldbrygga mellan LED-chippet och den omgivande miljön. Den leder värmen bort från LED-chippet och ut i luften. Dessutom har kylflänsen en stor yta, vilket ger gott om utrymme för att avleda värme.
- Strålning av värme
Kylflänsen strålar ut värme till den omgivande miljön genom en kombination av konvektion och ledning. Värmen går från kylflänsens heta yta till den kallare luften. Det skapar en temperaturskillnad som driver bort värmen från LED-chippet.
- Kylning av LED
LED-chipets temperatur minskar när värmen strålar bort, vilket förhindrar överhettning. Det gör att lysdioderna kan arbeta vid en säker och effektiv temperatur. Kylflänsen hjälper också till att förhindra skador på LED-chippet, som kan orsakas av överdriven värmeuppbyggnad.
Typer av LED-kylflänsar
Det finns flera typer av LED-kylflänsar tillgängliga, inklusive aktiva, passiva och kombinationsmodeller:
- Aktiva kylflänsar
En aktiv LED-kylfläns är en typ av kylfläns som använder en fläkt eller andra mekaniska medel. De tar aktivt bort värme från en lysdiod (LED) enhet. Och detta hjälper till att öka prestanda och livslängd för LED. Det förhindrar ytterligare överhettning och förlänger livslängden på lysdioden. Så av dessa skäl används aktiva LED-kylflänsar ofta i LED-applikationer med hög effekt.
- Passiva kylflänsar
Passiva LED-kylflänsar är designade för att avleda värme som genereras av LED-lampor utan att använda några fläktar eller andra aktiva kylsystem. De förlitar sig på värmeledning. Den passiva kylflänsen är också beroende av konvektion och strålning för att överföra värme från LED-ljuskällan. De sprider värmen till den omgivande miljön.
Dessa kylflänsar är vanligtvis gjorda av aluminium. De kan också vara material med hög värmeledningsförmåga. Dessutom har de fenor och andra strukturer. Det utökar den tillgängliga ytan för värmeöverföring.
Dessutom är passiva LED-kylflänsar hållbara och kräver lite underhåll. De används ofta i belysningsapplikationer för deras låga ljudnivåer. Du kan också använda dem för deras långa livslängd och låga driftskostnader. Dessutom är de motståndskraftiga mot väder och miljö. Så dessa funktioner gör dem bäst för utomhusbelysningsarmaturer.
- Hybrid kylflänsar
Hybrid LED-kylflänsar är värmeledningsenheter. De kombinerar traditionella kylflänsmaterial av metall med ytterligare element - värmerör, ångkammare eller fasförändringsmaterial. Och inkluderingen av dessa extra komponenter förbättrar värmeavledningsförmågan hos LED-belysningssystem. En hybrid LED-kylfläns syftar till att effektivt ta bort värme som genereras av LED-chips, vilket förhindrar termiska skador. De förbättrar även LED-systemets prestanda och livslängd.
- Kalla tallrikar
Kallplattor är kylsystem designade för LED-belysningsarmaturer. De leder bort värme som genereras av lysdioderna och upprätthåller optimala temperaturnivåer. Dessa är gjorda av aluminium och koppar. Det kan också vara en kombination av båda. De fungerar genom att leda bort värme från lysdioden. Sprider sedan värmen i den omgivande luften. Dessutom är dessa lätta, effektiva och kostnadseffektiva.
- Pin-Fin kylflänsar
Pin-fin LED-kylflänsar är gjorda av en metallbottenplatta med flera stift som sticker ut från ytan. Detta ökar ytan och främjar bättre värmeavledning. Pin-fin designen är mycket effektiv för att avleda värme från LED-ljuskällan. Det hjälper till att hålla temperaturen på lysdioden. Således kontrollerar den skador och förbättrar prestandan. Dessa är också populära i applikationer som högintensiv och långvarig belysning. Detta kan inkludera gatubelysning, industriell belysning och fordonsbelysning.
- Plate-Fin kylflänsar
Plate-fen LED-kylflänsar består av en bottenplatta, en serie fenor och en värmeavledningsyta. Basplattan är gjord av ett mycket värmeledande material. De ger en säker monteringsplattform för LED-ljuskällan. Fenorna placeras ovanpå bottenplattan och ger en stor yta för värmeavledning. Värmeavledningsytan är vanligtvis gjord av aluminium. Det hjälper till att dra bort värme från lysdioden och in i den omgivande luften.
Plattfenade LED-kylflänsar är populära i belysningsapplikationer. Eftersom de är lätta, har en låg profildesign och är lätta att installera. De har också hög termisk prestanda och är kostnadseffektiva. Denna typ av kylfläns är också idealisk för applikationer med hög värme, till exempel bilbelysning och industriell belysning.
- Extruderade kylflänsar
Extruderade LED-kylflänsar leder bort värme från LED-belysningsarmaturer (lysdioder). De tillverkas genom att extrudera aluminium till en viss form och storlek. Det skapar en flänsstruktur som ökar ytan för värmeavledning. Kylflänsen fästs sedan på LED-armaturen. Detta hjälper till att hålla LED sval och ökar dess livslängd. Därför möjliggör deras design en kostnadseffektiv och anpassningsbar lösning. Det är ett populärt val för kommersiell och industriell belysning.
- Bonded fen kylflänsar
Bonded fen LED-kylflänsar består av ett basmaterial och fenor. De är sammanfogade med ett höghållfast lim. Denna bindningsprocess hjälper till att förbättra värmeöverföringseffektiviteten och minska termisk motstånd.
Flänsarna är utformade för att öka kylflänsens yta. Det tillåter mer värme att spridas ut i luften. Dessutom hjälper detta till att hålla LED-lampor svala. Dessutom hjälper det till att förlänga deras livslängd och bibehålla deras prestanda. Bondade kylflänsar är vanligtvis gjorda av aluminium eller koppar. De används i gatubelysning, inomhusbelysningsarmaturer och fordonsbelysningssystem.
- Vikt fena kylflänsar
Vikta fen LED-kylflänsar är ett kylsystem som används i LED-belysningsarmaturer. De är gjorda av tunna metallfenor som böjs och staplas ihop. Det skapar en stor yta för värmeavledning. Denna design möjliggör en kompakt och effektiv kyllösning. Detta är idealiskt för användning i små LED-armaturer. Den vikta fendesignen möjliggör också bra luftflöde. Det hjälper till att avleda värme snabbt och effektivt.
- Z-Clip Retainer Kylflänsar
Z-Clip Retainer LED-kylflänsar är designade med en Z-formad klämma. Den fästs på LED-lampan och håller kylflänsen på plats. Detta möjliggör effektiv värmeavledning. De hjälper till att hålla LED-ljuset igång vid optimala temperaturer och förlänger dess livslängd. LED-kylflänsar kommer också med inbyggda LED-ljushållningssystem. Det förhindrar att LED-ljuset lossnar och förbättrar säkerheten.
Typer av kylflänsmaterial
Kylflänsar finns i olika material, inklusive aluminium, koppar och polymer.
- Aluminium kylflänsar
LED-kylflänsar i aluminium är ett populärt val för kylning av LED-belysningssystem. De erbjuder flera viktiga fördelar, såsom låg kostnad, lätt konstruktion och bra termisk prestanda. LED kylflänsar i aluminium leder också bort värme snabbt. Detta gör att systemet kan köras vid lägre temperaturer och förbättrar effektiviteten. Dessutom är aluminium ett starkt och hållbart material. På så sätt tål den tuffa miljöförhållanden.
- Koppar kylflänsar
Koppar LED kylflänsar är mycket effektiva för att avleda värme. De minskar risken för överhettning och skador på lysdioderna. Koppar har också hög värmeledningsförmåga. Det gör att värme snabbt kan överföras bort från lysdioden. Detta hjälper till att bibehålla optimal prestanda under en längre period. Dessutom är koppar lätt och korrosionsbeständig. Detta gör den till ett perfekt alternativ för industriella applikationer.
- Polymer kylflänsar
Polymer LED-kylflänsar kan erbjuda förbättrad värmeavledning. Det kan också ge ökad effektivitet och längre livslängd för LED-produkter. Kylflänsens unika polymerdesign kan avleda värme snabbare än traditionella metallkonstruktioner. Detta hjälper till att minska risken för LED-fel på grund av värmehanteringsproblem. Polymer LED kräver också mindre energi för att fungera. Detta gör dem mer kostnadseffektiva och energieffektiva.
LED-produkter med polymerkylflänsar har dessutom längre livslängd än de utan. Detta kan hjälpa företag att minska sina underhållskostnader. Det förbättrar också livslängden på deras investeringar i LED-belysning.
Kylflänsmaterial: Aluminium kontra koppar – vilket är bättre?
Aluminium och koppar har båda sina fördelar och nackdelar. Så det är avgörande att förstå deras skillnader för att kunna fatta ett välgrundat beslut.
| Kylfläns av aluminium | Koppar kylfläns |
| Lätt och låg kostnad | Tung och dyr jämfört med aluminium |
| Hög värmeledningsförmåga | Hög värmeledningsförmåga |
| Låg mekanisk hållfasthet | Hög mekanisk hållfasthet |
| Inte lika bra på att leda elektricitet som koppar | Utmärkt elektrisk och termisk ledningsförmåga |
Aluminium har lägre värmeledningsförmåga än koppar, vilket innebär att det tar längre tid för värme att röra sig genom det. Å andra sidan är aluminium betydligt lättare än koppar och har högre strukturell integritet.
Dessutom har koppar bättre värmeledningsförmåga än aluminium. Detta gör det till ett bättre val för applikationer som kräver den mest effektiva värmeavledningen. Dessutom korroderar inte koppar som aluminium gör.
I slutändan, vilket material som är bättre beror på applikationens specifika behov. För industriell belysning och bilbelysning skulle koppar vara bäst. Å andra sidan är aluminium ett perfekt val för arkitektonisk belysning.
Designöverväganden för kylflänsar
Att designa en kylfläns kräver övervägande av flera faktorer. Dessa är följande-
- Typ av kylflänsar
Typen av kylfläns har en betydande inverkan på de övergripande övervägandena. Passiva sänkor är kylflänsar med stor yta eller fenor. De är utformade för att avleda värme genom konvektion eller strålning. Aktiva diskbänkar är fläktar eller vätskekylsystem. De fungerar genom att aktivt flytta luft eller vätska för att avlägsna värme från källan.
Därför har varje typ av diskbänk sina fördelar och överväganden. Till exempel kan aktiva diskhoar behöva extra kraft för att fungera. Och det kan vara bullrigare än passiva handfat. Därför är noggrann övervägande ett måste för de olika typerna av diskbänkar.
- Material Av Kylfläns
Valet av kylfläns kommer att avgöra effektiviteten och effektiviteten av värmehanteringen. Eftersom varje typ av material har olika termiska egenskaper.
De vanligaste typerna är aluminium och koppar. Dessutom har de båda god värmeledningsförmåga. De har också en stor yta för att avleda värme. För högre temperaturtolerans kan andra material kräva keramik eller grafit. Dessutom måste du ta hänsyn till kylflänsens form och storlek. Detta säkerställer optimal prestanda och passar inom alla utrymmesbegränsningar.
- Gränsdesign
Gränsdesign påverkar systemets kylkapacitet, kostnad och totala effektivitet. Designers kan optimera systemets termiska prestanda. Dessutom påverkar formen och storleken på kylflänsen luftflöde, konvektion och ledning. Boundary-designen påverkar också den yta som är tillgänglig för värmeavledning. En väldesignad kylfläns kommer att ha tillräckligt med yta. Det kommer att avleda den genererade värmen effektivt samtidigt som de totala kostnaderna minimeras.
MCPCB: Hur hjälper det LED-kylflänsen?
MCPCB är metallkärna tryckta kretskort. De är designade för att effektivt leda bort LED-värme från ljuskällan. Metallkärnan i MCPCB fungerar som en köldbrygga. Detta gör att värme kan avledas från lysdioden till kylflänsen.
MCPCB-tekniken utnyttjar det faktum att metall har en mycket högre värmeledningsförmåga än FR4 (glasfiberarmerad epoxi). Således överför den mer effektivt värme från lysdioder. Metallkärnan ger också strukturell stabilitet. Den förbättrar den elektriska anslutningen, vilket gör den till en idealisk lösning för LED-kylningstillämpningar.
Kräver LED-remsor kylfläns?
Liten, låg effekt LED-remsor kräver vanligtvis inte en kylfläns eftersom de genererar väldigt lite värme. Men för högeffekts LED-remsor rekommenderas ett kylfläns starkt. Eftersom det hjälper till att avleda värme och förhindra skador på LED-remsan.
Kylflänsar är ofta tillverkade av metall och fungerar som ledare. Den drar bort värme från LED-remsan och leder bort den i den omgivande luften. Utan kylfläns kan högeffekts LED-remsor överhettas. Detta kommer att minska deras livslängd och få dem att misslyckas. Så om du använder en högeffekts LED-remsa är det lämpligt att använda en kylfläns. Detta kommer att säkerställa dess livslängd och optimal prestanda.
Hur storleksanpassar man en kylfläns för lampor?
Att dimensionera en kylfläns för att strippa ljus är ett avgörande steg för belysningssystemets livslängd och effektivitet. Här är stegen för att dimensionera kylflänsen för lampor:
Steg-1: Bestäm styrkan på remsljusen
Det första steget är att bestämma styrkan på remsljusen i watt. Denna information finns vanligtvis i produktspecifikationerna.
Steg-2: Beräkna värmen som genereras
Nästa steg är att beräkna värmen som genereras av lamporna. Detta kan göras med formeln: Värmegenererad = Effekt x Effektivitet. Effektivitetsfaktorn är vanligtvis runt 90%.
Steg-3: Bestäm kylflänsens termiska motstånd
Termiskt motstånd är ett mått på kylflänsens motstånd mot värmeöverföring. Det uttrycks vanligtvis i °C/W.
Steg-4: Bestäm den maximalt tillåtna temperaturökningen
Den maximalt tillåtna temperaturökningen är skillnaden mellan omgivnings- och maxtemperaturerna som lamporna bör nå. Tillverkaren anger vanligtvis denna temperatur.
Steg-5: Beräkna önskad kylflänsstorlek
Det sista steget är att beräkna den nödvändiga kylflänsstorleken med hjälp av formeln-
Erforderlig kylflänsstorlek = Värmegenererad ÷ (Termiskt motstånd x maximal tillåten temperaturökning)
Det är viktigt att komma ihåg att beräkningarna ovan bara är uppskattningar. För en exakt uppskattning kan du prata med en expert. Tänk också på kylflänsens fysiska dimensioner. Dessa är längden och bredden för att säkerställa att den passar korrekt i belysningssystemet.
Faktorer att tänka på när du väljer en LED-kylfläns
De faktorer som bör beaktas när du väljer en LED-kylfläns är följande:
Termisk resistans
Termiskt motstånd hänvisar till kylflänsens förmåga att leda bort värme från lysdioden. Om det termiska motståndet är för högt kommer värme att byggas upp och orsaka att lysdioden överhettas och misslyckas i förtid.
Å andra sidan, om det termiska motståndet är för lågt blir kylflänsen för skrymmande. Detta kommer att påverka den övergripande designen av LED-systemet. Det är viktigt att hitta en balans mellan termiskt motstånd och andra faktorer, såsom kostnad, storlek och material, för att välja rätt LED-kylfläns för din specifika applikation.
Värmeflöde
När du väljer en LED-kylfläns, överväg värmeflödet. Kylflänsens primära funktion är att leda bort värme från lysdioden. Det förhindrar överhettning och förlänger dess livslängd. Om kylflänsen inte effektivt kan överföra värme, kommer lysdioden så småningom att överhettas och misslyckas.
Du bör utvärdera värmeflödet baserat på lysdiodens uteffekt. Den räknar även på omgivningstemperaturen och materialets termiska motstånd. Att välja en kylfläns med hög värmeledningsförmåga och lågt värmemotstånd rekommenderas. Detta säkerställer optimal värmeöverföring. Med rätt värmeflöde kommer LED-kylflänsen att ge pålitlig och effektiv kylning för LED.
Värmeledningsförmåga
Värmeledningsförmåga är förmågan hos ett material att överföra värme från en punkt till en annan. Hög värmeledningsförmåga betyder att värmen effektivt försvinner från lysdioden till kylflänsen. Att använda en kylfläns med bättre värmeledningsförmåga förhindrar att lysdioder överhettas. Olika material har dock olika värmeledningsförmåga. Till exempel varierar aluminiums värmeledningsförmåga från cirka 170-251 W/mK. Samtidigt är koppars värmeledningsförmåga högre än aluminiums, med ett värde på ungefär 401 W/mK.
Perfekt kylfläns typ
Passiva kylflänsar är designade för att avleda värme genom naturlig konvektion och ledning. Därför är de inte beroende av aktiva kylningsmetoder som fläktar eller vattenkylning. Detta kan vara ett attraktivt alternativ för vissa applikationer eftersom det eliminerar behovet av underhåll och buller. Den stoppar också potentiella felpunkter i samband med aktiv kylning. Dessutom kan passiva kylflänsar vara mer kostnadseffektiva. Den har också en mindre formfaktor än dynamiska kyllösningar.
Naturlig konvektion
Naturlig konvektion hänvisar till flödet av värmeöverföring genom en vätska, vanligtvis luft. I denna process tar vätskan/luften som strömmar över den varma kylflänsen bort värme från ytan och överför den till den omgivande miljön.
En ökning av luftturbulensen mellan kylflänsarnas fenmellanrum förstärker emellertid avsevärt den naturliga konvektionen. I det här fallet har utformningen och strukturen av fenor/plattor betydelse. Till exempel - fenor med borrade hål accelererar kylmekanismen. Så överväg denna faktor innan du väljer en idealisk kylfläns för din LED.
Hög värmeavledning
Hög värmeavledning gör att LED-lamporna fungerar vid lägre temperatur. Det minskar risken för skador från överhettning och ökar livslängden på lamporna. Och den här typen av kylfläns minskar energin som krävs för att kyla lamporna. Det minskar i sin tur den totala energiförbrukningen. Dessutom bidrar en kylfläns med hög värmeavledning till att minska underhållskostnaderna på lång sikt.
Form och storlek på fenor
Storleken och antalet fenor kommer att avgöra ytan för värme att avleda. Samtidigt kan fenornas form påverka kylflänsens luftflöde och totala effektivitet. Dessutom kommer ett uppvärmt handfat med stora, jämnt fördelade fenor att ge bättre värmeavledning. Jämfört med en med små, tätt placerade fenor. Dessutom kan formen på fenorna, såsom platt eller krökt, också påverka värmeavledningsprestandan.
Hur man installerar en LED-kylfläns?
Här är en steg-för-steg-guide för att installera en LED-kylfläns:
För det första, förbered lysdioden för installation av kylfläns. Om lysdioden är ny, sätt in den i lysdiodhållaren eller uttaget. Om lysdioden är installerad, se till att den sitter säkert på plats och att den inte lossnar under installationen av kylflänsen.
Det andra, rengör lysdioderna och kylflänsens yta med isopropylalkohol för att säkerställa en stark bindning. Applicera en liten mängd termisk blandning på lysdiodens yta. Denna inkludering kommer att förbättra värmeöverföringen mellan lysdioden och kylflänsen.
För det tredje, rikta in kylflänsen mot lysdioden och fäst den på lysdiodhållaren eller uttaget. Beroende på kylflänsen och LED-hållarens design kan detta handla om skruvar, clips eller en kombination av båda. När kylflänsen är ordentligt fastsatt, slå på lysdioden och kontrollera att den fungerar korrekt. Lysdioden ska vara ljus och stabil utan att flimra eller dämpas.
Slutligen om lysdioden fungerar korrekt, dra åt eventuella skruvar eller klämmor för att säkerställa en säker anslutning. Om nödvändigt, tillsätt en termisk förening för att förbättra värmeavledningen.
Hur maximerar man effektiviteten av kylfläns?
Det är viktigt att se till att den har rätt storlek för att maximera effektiviteten hos en LED-kylfläns. Dessutom tillräckligt konstruerade och lämpligt installerade. Kontrollera att kylflänsen är tillräckligt stor för att tåla värmen som genereras av LED-enheten. Om den är för liten kommer den inte att avleda värmen effektivt. Dessutom är det ett måste att välja ett högkvalitativt material med god värmeledningsförmåga. Detta kommer att bidra till att säkerställa optimal prestanda.
Slutligen är korrekt installation avgörande för optimal prestanda. Se till att LED-kylflänsen är ordentligt fastsatt på enheten. Se också till att det inte finns några luckor i enheten som kan störa luftflödet. Dessa steg hjälper till att säkerställa att din LED-kylfläns fungerar effektivt.
Spelar kylflänsens vikt någon roll?
Ja, kylflänsens vikt spelar roll. Ju tyngre kylflänsen är, desto bättre kommer den att avleda värme och hålla komponenterna svalare. Tyngre kylflänsar har också större yta. Detta gör att de kan absorbera mer värme från komponenterna som de kyler. Så när du väljer en kylfläns är det viktigt att ta hänsyn till dess storlek och vikt.
Vanliga frågor
Slutsats
Generellt sett är LED-kylflänsar speciellt utformade för LED-belysning. Det ger ett sätt att hålla lysdioderna igång som bäst samtidigt som de inte blir för varma. De fungerar genom att överföra värmen från lysdioderna. Detta gör att de kan vara svalare och mer effektiva.
Sammanfattningsvis förhindrar en LED-kylfläns eventuella skador som kan orsakas av överhettning. Utan den skulle lysdioder inte kunna nå sin fulla potential. Därför är det viktigt att säkerställa korrekt värmehantering för alla LED-installationer.
LEDYi tillverkar hög kvalitet LED-strips och LED neon flex. Alla våra produkter går igenom högteknologiska laboratorier för att säkerställa högsta kvalitet. Dessutom erbjuder vi anpassningsbara alternativ på våra LED-remsor och neonflex. Så, för premium LED-remsor och LED neon flex, kontakta LEDYi SÅ FORT SOM MÖJLIGT!
