ความร้อนสูงเกินไปของ LED ส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพและความทนทานของฟิกซ์เจอร์ ดังนั้น เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของ LED และระบบการจัดการความร้อนเหมาะสม การติดตั้งฮีตซิงก์ที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งจำเป็น แต่ฮีตซิงก์คืออะไร และเหตุใดจึงสำคัญสำหรับ LED 

แผ่นระบายความร้อนเป็นอุปกรณ์ที่กระจายความร้อนออกจากแหล่งกำเนิดแสง LED ป้องกันความร้อนสูงเกินไปและป้องกันแสงจากความเสียหาย ดังนั้นจึงขยายอายุขัยของ LED ใดๆ

อย่างไรก็ตาม มีฮีตซิงก์ LED หลายประเภท แต่ไม่ต้องกังวลกับการเลือกสิ่งที่ใช่ เพราะบทความนี้จะช่วยคุณได้! ดังนั้น เพื่อให้ได้แนวคิดโดยรวมเกี่ยวกับฮีตซิงก์ LED เรามาเริ่มการสนทนากัน-

LED Heat Sink คืออะไร?

An อ่างความร้อน LED เป็นอุปกรณ์ที่ดูดซับความร้อนที่เกิดจากโมดูล LED และถ่ายเทไปยังอากาศโดยรอบ ช่วยในการควบคุมอุณหภูมิของ LED และหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป นั่นคือเหตุผลที่ฮีตซิงก์ LED มีความสำคัญต่อระบบไฟ LED ใดๆ

แผ่นระบายความร้อนโดยทั่วไปทำจากอะลูมิเนียมหรือวัสดุนำความร้อนอื่นๆ โดดเด่นด้วยชุดครีบและสันที่เพิ่มพื้นที่ผิวเพื่อการกระจายความร้อนที่ดีขึ้น พื้นที่ผิวขนาดใหญ่นี้ช่วยให้กระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น แผงระบายความร้อน LED ดูดซับความร้อนจาก LED และถ่ายโอนไปยังอากาศ กระบวนการนี้ช่วยให้ LED เย็นและทำงานได้ดีที่สุด

เหตุใดฮีตซิงก์ LED จึงมีความสำคัญ

LED Heat Sink ช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานที่เหมาะสมและอายุการใช้งานที่ยาวนาน ไฟ LED. และไฟ LED จะปล่อยแสงผ่านกระบวนการอิเล็กโทรลูมิเนสเซนซ์ นอกจากนี้ยังสร้างความร้อนเป็นผลพลอยได้ ความร้อนนี้อาจทำให้ส่วนประกอบภายในของไฟ LED เสียหายได้ มันยังลดประสิทธิภาพและอายุการใช้งานอีกด้วย ที่นี่ LED Heat Sink ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ระบายความร้อน กระจายความร้อนที่เกิดจากแสง LED ดังนั้นจึงช่วยรักษาส่วนประกอบภายในให้อยู่ในอุณหภูมิที่ปลอดภัย

LED Heat Sink ได้รับการออกแบบด้วยวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูง เช่น อะลูมิเนียม และวัสดุดังกล่าวดูดซับและกระจายความร้อนได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ที่ช่วยให้กระจายความร้อนได้สูงสุด ดังนั้น ความร้อนสูงเกินไปอาจทำให้ไฟ LED ร้อนเกินไปและเป็นอันตรายจากไฟไหม้ได้ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องติดตั้งฮีตซิงก์ที่มีประสิทธิภาพ

LED Heat Sink ทำงานอย่างไร?

แผ่นระบายความร้อน LED หมายถึงกระบวนการกำจัดความร้อนออกจากแหล่งกำเนิดแสง LED ผ่านการใช้แผ่นระบายความร้อน กระบวนการนี้เกิดขึ้นในหลายขั้นตอน:

• การสร้างความร้อน

เมื่อแหล่งกำเนิดแสง LED ได้รับพลังงาน จะทำให้เกิดความร้อนเป็นผลพลอยได้จากการปล่อยแสง

• การถ่ายเทความร้อน

ความร้อนที่สร้างขึ้นจะถูกถ่ายโอนจากชิป LED ไปยังแผงวงจรพิมพ์แกนโลหะ (MCPCB) หรือฮีตซิงก์

• การกระจายความร้อน

แผ่นระบายความร้อนเป็นสะพานระบายความร้อนระหว่างชิป LED และสภาพแวดล้อมโดยรอบ นำความร้อนออกจากชิป LED และไปในอากาศ นอกจากนี้ ฮีตซิงก์ยังมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ทำให้มีพื้นที่กว้างขวางสำหรับการกระจายความร้อน

• การแผ่รังสีความร้อน

แผ่นระบายความร้อนจะแผ่ความร้อนออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยรอบผ่านการพาความร้อนและการนำความร้อนร่วมกัน ความร้อนจะเคลื่อนจากพื้นผิวที่ร้อนของแผงระบายความร้อนไปยังอากาศที่เย็นกว่า มันสร้างความแตกต่างของอุณหภูมิที่ขับความร้อนออกจากชิป LED

• การระบายความร้อนของ LED

อุณหภูมิชิป LED จะลดลงเมื่อความร้อนแผ่ออกไป ป้องกันความร้อนสูงเกินไป ช่วยให้ไฟ LED ทำงานที่อุณหภูมิที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ แผ่นระบายความร้อนยังช่วยป้องกันความเสียหายของชิป LED ซึ่งอาจเกิดจากความร้อนสะสมมากเกินไป

ประเภทของครีบระบายความร้อน LED

มีฮีตซิงก์ LED หลายประเภทให้เลือก ได้แก่ รุ่นแอคทีฟ พาสซีฟ และรุ่นรวมกัน:

1. ครีบระบายความร้อนที่ใช้งาน

ฮีตซิงก์ LED ที่ใช้งานคือฮีตซิงก์ประเภทหนึ่งที่ใช้พัดลมหรือวิธีการเชิงกลอื่นๆ พวกเขาดึงความร้อนออกจากอุปกรณ์ไดโอดเปล่งแสง (LED) และสิ่งนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของ LED นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไปและยืดอายุการใช้งานของ LED ด้วยเหตุนี้ ฮีตซิงก์ LED แบบแอคทีฟจึงมักถูกใช้ในแอพพลิเคชั่น LED กำลังสูง 

2. ฮีทซิงค์แบบพาสซีฟ

แผงระบายความร้อน LED แบบพาสซีฟได้รับการออกแบบมาเพื่อกระจายความร้อนที่เกิดจากไฟ LED โดยไม่ต้องใช้พัดลมหรือระบบระบายความร้อนแบบแอคทีฟอื่นๆ พวกเขาอาศัยการนำความร้อน แผ่นระบายความร้อนแบบพาสซีฟยังขึ้นอยู่กับการพาความร้อนและการแผ่รังสีเพื่อถ่ายเทความร้อนจากแหล่งกำเนิดแสง LED พวกเขากระจายความร้อนสู่สภาพแวดล้อมโดยรอบ

โดยทั่วไปแล้วครีบระบายความร้อนเหล่านี้ทำจากอลูมิเนียม นอกจากนี้ยังสามารถเป็นวัสดุที่มีค่าการนำความร้อนสูง นอกจากนี้ยังมีครีบและโครงสร้างอื่นๆ ขยายพื้นที่ผิวสำหรับการถ่ายเทความร้อน

นอกจากนี้ แผงระบายความร้อน LED แบบพาสซีฟยังมีความทนทานและต้องการการบำรุงรักษาต่ำ มักใช้ในการให้แสงสว่างเพื่อให้มีระดับเสียงรบกวนต่ำ คุณยังสามารถใช้มันเพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานและต้นทุนการดำเนินงานที่ต่ำ นอกจากนี้ยังทนทานต่อสภาพอากาศและสภาพแวดล้อม ดังนั้น คุณสมบัติเหล่านี้จึงเหมาะที่สุดสำหรับการติดตั้งไฟภายนอกอาคาร

3. ครีบระบายความร้อนแบบไฮบริด

ฮีตซิงก์ LED แบบไฮบริดเป็นอุปกรณ์จัดการความร้อน พวกเขาผสมผสานวัสดุฮีตซิงก์โลหะแบบดั้งเดิมเข้ากับองค์ประกอบเพิ่มเติม เช่น ท่อความร้อน ห้องไอระเหย หรือวัสดุเปลี่ยนเฟส และการรวมส่วนประกอบพิเศษเหล่านี้ช่วยเพิ่มความสามารถในการกระจายความร้อนของระบบไฟ LED ฮีตซิงก์ LED แบบไฮบริดมีวัตถุประสงค์เพื่อขจัดความร้อนที่เกิดจากชิป LED ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันความเสียหายจากความร้อน พวกเขายังปรับปรุงประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของระบบ LED

4. แผ่นเย็น

แผ่นเย็นเป็นระบบระบายความร้อนที่ออกแบบมาสำหรับการติดตั้งไฟ LED พวกมันกระจายความร้อนที่เกิดจาก LED และรักษาระดับอุณหภูมิที่เหมาะสม ทำจากอลูมิเนียมและทองแดง นอกจากนี้ยังสามารถเป็นทั้งสองอย่างรวมกันได้ ทำงานโดยการนำความร้อนออกจาก LED แล้วกระจายความร้อนไปในอากาศโดยรอบ. นอกจากนี้ยังมีน้ำหนักเบา มีประสิทธิภาพ และคุ้มค่า

5. ครีบระบายความร้อน Pin-Fin

แผงระบายความร้อน LED แบบครีบพินทำจากแผ่นฐานโลหะที่มีหมุดหลายอันยื่นออกมาจากพื้นผิว สิ่งนี้จะเพิ่มพื้นที่ผิวและส่งเสริมการกระจายความร้อนที่ดีขึ้น การออกแบบพินฟินนั้นมีประสิทธิภาพสูงในการกระจายความร้อนจากแหล่งกำเนิดแสง LED ช่วยรักษาอุณหภูมิของ LED ดังนั้นจึงควบคุมความเสียหายและปรับปรุงประสิทธิภาพ นอกจากนี้ สิ่งเหล่านี้ยังเป็นที่นิยมในการใช้งาน เช่น แสงที่มีความเข้มสูงและยาวนาน ซึ่งอาจรวมถึงไฟถนน ไฟอุตสาหกรรม และไฟรถยนต์

6. แผ่นครีบระบายความร้อน

แผงระบายความร้อน LED แบบครีบจานประกอบด้วยแผ่นฐาน ชุดครีบ และพื้นผิวกระจายความร้อน แผ่นฐานทำจากวัสดุที่นำความร้อนสูง มีแท่นติดตั้งที่ปลอดภัยสำหรับแหล่งกำเนิดแสง LED ครีบวางอยู่ด้านบนของแผ่นฐานและให้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับการกระจายความร้อน พื้นผิวกระจายความร้อนโดยทั่วไปทำจากอลูมิเนียม ช่วยดึงความร้อนออกจาก LED และออกสู่อากาศโดยรอบ

แผ่นระบายความร้อน LED แบบครีบจานเป็นที่นิยมในการใช้งานด้านแสงสว่าง เนื่องจากมีน้ำหนักเบา มีการออกแบบที่ไม่ซับซ้อน และติดตั้งได้ง่าย นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพการระบายความร้อนสูงและคุ้มค่า ฮีตซิงก์ประเภทนี้ยังเหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความร้อนสูง เช่น ไฟรถยนต์และไฟอุตสาหกรรม 

7. แผ่นระบายความร้อนอัด

ครีบระบายความร้อน LED อัดรีดจะกระจายความร้อนจากหลอดไฟ LED (ไดโอดเปล่งแสง) พวกเขาทำโดยการอัดอลูมิเนียมเป็นรูปร่างและขนาดเฉพาะ สร้างโครงสร้างครีบที่เพิ่มพื้นที่ผิวในการกระจายความร้อน จากนั้นแผ่นระบายความร้อนจะติดเข้ากับฟิกซ์เจอร์ LED ช่วยให้ LED เย็นลงและเพิ่มอายุการใช้งาน ดังนั้นการออกแบบจึงช่วยให้มีโซลูชันที่คุ้มค่าและปรับแต่งได้ เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการให้แสงสว่างเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

8. ครีบระบายความร้อนที่ถูกผูกมัด

ครีบระบายความร้อน LED แบบ Bonded Fin ประกอบด้วยวัสดุฐานและครีบ พวกมันถูกยึดติดเข้าด้วยกันโดยใช้กาวที่มีความแข็งแรงสูง กระบวนการยึดติดนี้ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนและลดความต้านทานต่อความร้อน 

ครีบได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวของฮีตซิงก์ ช่วยให้ความร้อนกระจายไปในอากาศได้มากขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยให้ไฟ LED เย็น นอกจากนี้ยังช่วยยืดอายุการใช้งานและรักษาประสิทธิภาพ ครีบระบายความร้อนมักจะทำจากอลูมิเนียมหรือทองแดง ใช้ในไฟถนน โคมไฟภายในอาคาร และระบบไฟรถยนต์

9. ครีบระบายความร้อนแบบพับได้

ครีบระบายความร้อน LED แบบครีบพับเป็นระบบระบายความร้อนที่ใช้ในโคมไฟ LED พวกมันทำจากครีบโลหะบาง ๆ ที่โค้งงอและซ้อนกัน สร้างพื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับการกระจายความร้อน การออกแบบนี้ช่วยให้โซลูชันระบายความร้อนมีขนาดกะทัดรัดและมีประสิทธิภาพ เหมาะสำหรับใช้ในโคมไฟ LED ขนาดเล็ก การออกแบบครีบพับช่วยให้อากาศไหลเวียนได้ดี ช่วยให้กระจายความร้อนได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

10. ครีบระบายความร้อน Z-Clip Retainer

ครีบระบายความร้อน Z-Clip Retainer LED ได้รับการออกแบบด้วยคลิปรูปตัว Z มันยึดติดกับไฟ LED และยึดแผ่นระบายความร้อนให้เข้าที่ ทำให้กระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้ไฟ LED ทำงานในอุณหภูมิที่เหมาะสมและยืดอายุการใช้งาน ฮีตซิงก์ LED มาพร้อมกับระบบยึดไฟ LED ในตัว ช่วยป้องกันไม่ให้ไฟ LED หลวมและเพิ่มความปลอดภัย

ประเภทของวัสดุระบายความร้อน

แผงระบายความร้อนมีวัสดุหลายประเภท รวมทั้งอะลูมิเนียม ทองแดง และโพลิเมอร์

1. อ่างความร้อนอลูมิเนียม 

ฮีตซิงก์อลูมิเนียม LED เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับการระบายความร้อนระบบไฟ LED พวกเขาให้ประโยชน์หลักหลายประการ เช่น ต้นทุนต่ำ โครงสร้างน้ำหนักเบา และประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดี ฮีตซิงก์อะลูมิเนียม LED ยังกระจายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ทำให้ระบบสามารถทำงานที่อุณหภูมิต่ำลงและปรับปรุงประสิทธิภาพ นอกจากนี้ อะลูมิเนียมยังเป็นวัสดุที่แข็งแรงทนทาน ดังนั้นจึงสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้

2. ครีบระบายความร้อนทองแดง

ครีบระบายความร้อน LED ทองแดงมีประสิทธิภาพสูงในการกระจายความร้อน ช่วยลดความเสี่ยงของความร้อนสูงเกินไปและความเสียหายต่อ LED ทองแดงยังมีค่าการนำความร้อนสูง ช่วยให้ถ่ายเทความร้อนออกจาก LED ได้อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้ช่วยรักษาประสิทธิภาพสูงสุดในช่วงเวลาที่ยาวนานขึ้น นอกจากนี้ ทองแดงยังมีน้ำหนักเบาและทนทานต่อการกัดกร่อน ทำให้เป็นทางเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับงานอุตสาหกรรม

3. แผ่นระบายความร้อนโพลิเมอร์

ฮีตซิงก์โพลิเมอร์ LED สามารถกระจายความร้อนได้ดีขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์ LED การออกแบบโพลิเมอร์ที่เป็นเอกลักษณ์ของฮีตซิงก์สามารถกระจายความร้อนได้เร็วกว่าการออกแบบโลหะแบบดั้งเดิม สิ่งนี้ช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของ LED เนื่องจากปัญหาการจัดการระบายความร้อน LED โพลิเมอร์ยังต้องการพลังงานน้อยกว่าในการทำงาน ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายและประหยัดพลังงานมากขึ้น

นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ LED ที่มีฮีตซิงก์โพลิเมอร์มีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่าผลิตภัณฑ์ที่ไม่มี สิ่งนี้สามารถช่วยให้ธุรกิจลดต้นทุนการบำรุงรักษาได้ นอกจากนี้ยังช่วยเพิ่มอายุการใช้งานที่ยาวนานของการลงทุนในหลอดไฟ LED

วัสดุระบายความร้อน: อลูมิเนียมกับทองแดง – ไหนดีกว่ากัน?

อลูมิเนียมและทองแดงมีทั้งข้อดีและข้อเสีย ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเข้าใจความแตกต่างเพื่อตัดสินใจอย่างรอบรู้

อะลูมิเนียมมีค่าการนำความร้อนต่ำกว่าทองแดง หมายความว่าต้องใช้เวลานานกว่าความร้อนจะเคลื่อนผ่าน ในทางกลับกัน อะลูมิเนียมนั้นเบากว่าทองแดงอย่างมากและมีความสมบูรณ์ของโครงสร้างสูงกว่า

นอกจากนี้ทองแดงยังมีการนำความร้อนได้ดีกว่าอลูมิเนียม ทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับการใช้งานที่ต้องการการกระจายความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด นอกจากนี้ ทองแดงไม่เป็นสนิมเหมือนอลูมิเนียม 

ท้ายที่สุดแล้ว วัสดุใดดีกว่านั้นขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชัน สำหรับไฟอุตสาหกรรมและไฟรถยนต์ ทองแดงจะดีที่สุด ในทางกลับกัน อะลูมิเนียมก็เป็นตัวเลือกที่สมบูรณ์แบบสำหรับการให้แสงสว่างทางสถาปัตยกรรม

ข้อควรพิจารณาในการออกแบบชุดระบายความร้อน

การออกแบบฮีตซิงก์ต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการ เหล่านี้มีดังนี้ -

• ประเภทของครีบระบายความร้อน

ประเภทของฮีตซิงก์มีผลอย่างมากต่อการพิจารณาโดยรวม Passive sinks เป็นตัวระบายความร้อนที่มีพื้นที่ผิวหรือครีบขนาดใหญ่ ออกแบบมาเพื่อกระจายความร้อนผ่านการพาความร้อนหรือการแผ่รังสี อ่างล้างจานที่ใช้งานคือพัดลมหรือระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว ทำงานโดยการเคลื่อนย้ายอากาศหรือของเหลวเพื่อขจัดความร้อนออกจากแหล่งกำเนิด 

ดังนั้นอ่างล้างจานแต่ละประเภทจึงมีข้อดีและข้อควรพิจารณา ตัวอย่างเช่น อ่างล้างจานแบบแอคทีฟอาจต้องการพลังงานพิเศษในการทำงาน และอาจมีเสียงดังกว่าอ่างล้างหน้าแบบพาสซีฟ ดังนั้นการพิจารณาอย่างรอบคอบจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับอ่างล้างมือประเภทต่างๆ

• วัสดุของฮีตซิงก์

การเลือกฮีตซิงก์จะเป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพและประสิทธิผลของการจัดการระบายความร้อน เนื่องจากวัสดุแต่ละประเภทมีคุณสมบัติทางความร้อนที่แตกต่างกัน

ประเภทที่ใช้กันมากที่สุดคืออลูมิเนียมและทองแดง นอกจากนี้ ทั้งสองยังมีการนำความร้อนที่ดี นอกจากนี้ยังมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่สำหรับกระจายความร้อน สำหรับความทนทานต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้น วัสดุอื่นๆ อาจต้องใช้เซรามิกหรือกราไฟต์ นอกจากนี้ คุณต้องพิจารณารูปร่างและขนาดของฮีตซิงก์ด้วย สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูงสุดและพอดีกับข้อจำกัดของพื้นที่

• การออกแบบขอบเขต

การออกแบบขอบเขตส่งผลต่อความสามารถในการทำความเย็น ต้นทุน และประสิทธิภาพโดยรวมของระบบ ผู้ออกแบบสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการระบายความร้อนของระบบได้ นอกจากนี้ รูปร่างและขนาดของแผ่นระบายความร้อนยังส่งผลต่อการไหลเวียนของอากาศ การพาความร้อน และการนำไฟฟ้าอีกด้วย การออกแบบขอบเขตยังส่งผลต่อพื้นที่ผิวที่สามารถกระจายความร้อนได้ ฮีตซิงก์ที่ออกแบบมาอย่างดีจะมีพื้นที่ผิวเพียงพอ มันจะกระจายความร้อนที่เกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่ลดต้นทุนโดยรวม

MCPCBs: ช่วยระบายความร้อน LED ได้อย่างไร? 

MCPCBs เป็นแกนโลหะ แผงวงจรพิมพ์. ได้รับการออกแบบให้กระจายความร้อน LED ออกจากแหล่งกำเนิดแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ แกนโลหะของ MCPCB ทำหน้าที่เป็นสะพานระบายความร้อน สิ่งนี้ช่วยให้ความร้อนกระจายจาก LED ไปยังฮีตซิงก์ 

เทคโนโลยี MCPCB ใช้ประโยชน์จากความจริงที่ว่าโลหะมีค่าการนำความร้อนสูงกว่า FR4 (อีพ็อกซี่เสริมแรงด้วยไฟเบอร์กลาส) มาก ดังนั้นจึงถ่ายเทความร้อนออกจาก LED ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น แกนโลหะยังให้ความมั่นคงของโครงสร้าง ปรับปรุงการเชื่อมต่อทางไฟฟ้า ทำให้เป็นทางออกที่ดีสำหรับการใช้งานระบายความร้อนด้วย LED

แถบ LED ต้องใช้แผ่นระบายความร้อนหรือไม่?

ขนาดเล็ก ใช้พลังงานต่ำ แถบไฟ LED โดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องใช้แผ่นระบายความร้อนเนื่องจากสร้างความร้อนได้น้อยมาก อย่างไรก็ตาม สำหรับแถบ LED กำลังสูง ขอแนะนำให้ใช้แผ่นระบายความร้อน เนื่องจากช่วยกระจายความร้อนและป้องกันไม่ให้แถบ LED เสียหาย

แผ่นระบายความร้อนมักสร้างจากโลหะและทำหน้าที่เป็นตัวนำ โดยจะดึงความร้อนออกจากแถบ LED และกระจายไปในอากาศโดยรอบ หากไม่มีแผ่นระบายความร้อน แถบ LED กำลังสูงอาจร้อนเกินไป สิ่งนี้จะลดอายุขัยของพวกเขาและทำให้ล้มเหลว ดังนั้น หากคุณใช้แถบ LED กำลังสูง ขอแนะนำให้ใช้แผ่นระบายความร้อน สิ่งนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงอายุการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพสูงสุด

วิธีปรับขนาดฮีตซิงก์สำหรับไฟสตริป

การกำหนดขนาดตัวระบายความร้อนเพื่อแถบไฟเป็นขั้นตอนสำคัญสำหรับอายุการใช้งานที่ยาวนานและประสิทธิภาพของระบบไฟ ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนในการปรับขนาดตัวระบายความร้อนสำหรับแถบไฟ:

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดพลังของแถบไฟ

ขั้นตอนแรกคือการกำหนดกำลังไฟของแถบเป็นวัตต์ ข้อมูลนี้มักมีอยู่ในข้อมูลจำเพาะของผลิตภัณฑ์

ขั้นตอนที่ 2: คำนวณความร้อนที่เกิดขึ้น

ขั้นตอนต่อไปคือการคำนวณความร้อนที่เกิดจากแถบไฟ สามารถทำได้โดยใช้สูตร: ความร้อนที่สร้างขึ้น = กำลัง x ประสิทธิภาพ ปัจจัยด้านประสิทธิภาพมักจะอยู่ที่ประมาณ 90%

ขั้นตอนที่ 3: กำหนดความต้านทานความร้อนของฮีตซิงก์

ความต้านทานความร้อนเป็นตัววัดความต้านทานของฮีตซิงก์ต่อการถ่ายเทความร้อน โดยปกติจะแสดงเป็น °C/W

ขั้นตอนที่ 4: กำหนดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสูงสุดที่อนุญาต

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสูงสุดที่อนุญาตคือความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิแวดล้อมและอุณหภูมิสูงสุดที่แถบไฟควรไปถึง ผู้ผลิตมักจะระบุอุณหภูมินี้

ขั้นตอนที่ 5: คำนวณขนาดฮีตซิงค์ที่ต้องการ

ขั้นตอนสุดท้ายคือการคำนวณขนาดฮีตซิงก์ที่ต้องการโดยใช้สูตร-

ขนาดแผ่นระบายความร้อนที่ต้องการ = ความร้อนที่สร้างขึ้น ÷ (ความต้านทานความร้อน x อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นสูงสุดที่อนุญาต)

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าการคำนวณข้างต้นเป็นเพียงการประมาณค่าเท่านั้น คุณสามารถพูดคุยกับผู้เชี่ยวชาญเพื่อให้ได้ค่าประมาณที่แม่นยำ นอกจากนี้ ให้พิจารณาขนาดทางกายภาพของตัวระบายความร้อน นี่คือความยาวและความกว้างเพื่อให้แน่ใจว่าพอดีกับระบบไฟส่องสว่างอย่างเหมาะสม

ปัจจัยที่ต้องพิจารณาเมื่อเลือกฮีตซิงก์ LED

ปัจจัยที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกฮีตซิงก์ LED มีดังนี้:

ทนทานต่อความร้อน

ความต้านทานความร้อนหมายถึงความสามารถของตัวระบายความร้อนในการกระจายความร้อนออกจาก LED หากความต้านทานความร้อนสูงเกินไป ความร้อนจะสะสมและทำให้ LED ร้อนเกินไปและล้มเหลวก่อนเวลาอันควร 

ในทางกลับกัน หากความต้านทานความร้อนต่ำเกินไป ฮีตซิงก์จะเทอะทะเกินไป สิ่งนี้จะส่งผลต่อการออกแบบโดยรวมของระบบ LED จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาสมดุลระหว่างความต้านทานความร้อนและปัจจัยอื่นๆ เช่น ต้นทุน ขนาด และวัสดุ เพื่อเลือกฮีตซิงก์ LED ที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ

การไหลของความร้อน

เมื่อเลือกฮีตซิงก์ LED ให้พิจารณาการไหลของความร้อน หน้าที่หลักของตัวระบายความร้อนคือการกระจายความร้อนออกจาก LED ป้องกันความร้อนสูงเกินไปและขยาย อายุ. หากแผ่นระบายความร้อนไม่สามารถถ่ายเทความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ไฟ LED จะร้อนมากเกินไปและล้มเหลวในที่สุด 

คุณควรประเมินการไหลของความร้อนตามเอาต์พุตกำลังไฟของ LED นอกจากนี้ยังคำนึงถึงอุณหภูมิโดยรอบและความต้านทานความร้อนของวัสดุด้วย แนะนำให้เลือกแผ่นระบายความร้อนที่มีค่าการนำความร้อนสูงและความต้านทานความร้อนต่ำ วิธีนี้จะช่วยให้ถ่ายเทความร้อนได้ดีที่สุด ด้วยการไหลของความร้อนที่เหมาะสม แผงระบายความร้อน LED จะให้ความเย็นที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสำหรับ LED

การนำความร้อน

การนำความร้อนคือความสามารถของวัสดุในการถ่ายเทความร้อนจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง การนำความร้อนสูงหมายความว่าความร้อนจะกระจายออกจาก LED ไปยังฮีตซิงก์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ การใช้ฮีตซิงก์ที่มีค่าการนำความร้อนที่ดีกว่าจะช่วยป้องกันไฟ LED จากความร้อนสูงเกินไป อย่างไรก็ตาม วัสดุที่แตกต่างกันมีความสามารถในการนำความร้อนที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น การนำความร้อนของอะลูมิเนียมอยู่ในช่วงประมาณ 170-251 W/mK ในขณะเดียวกัน ค่าการนำความร้อนของทองแดงจะสูงกว่าของอะลูมิเนียม โดยมีค่าประมาณ 401 W/mK 

ประเภทครีบระบายความร้อนที่สมบูรณ์แบบ

แผงระบายความร้อนแบบพาสซีฟได้รับการออกแบบมาเพื่อกระจายความร้อนผ่านการพาความร้อนและการนำความร้อนตามธรรมชาติ ดังนั้นจึงไม่ต้องพึ่งพาวิธีการระบายความร้อนแบบแอคทีฟ เช่น พัดลมหรือการระบายความร้อนด้วยน้ำ นี่อาจเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับบางแอปพลิเคชันเนื่องจากไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาและเสียงรบกวน นอกจากนี้ยังหยุดจุดความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นที่เกี่ยวข้องกับการทำความเย็นที่ใช้งานอยู่ นอกจากนี้ แผงระบายความร้อนแบบพาสซีฟยังสามารถประหยัดต้นทุนได้มากกว่า นอกจากนี้ยังมีฟอร์มแฟคเตอร์ที่เล็กกว่าโซลูชันการระบายความร้อนแบบไดนามิก 

การพาความร้อนตามธรรมชาติ

การพาความร้อนตามธรรมชาติหมายถึงการไหลของการถ่ายเทความร้อนผ่านของไหล ซึ่งโดยปกติจะเป็นอากาศ ในกระบวนการนี้ ของเหลว/อากาศที่ไหลผ่านฮีตซิงก์อุ่นจะขจัดความร้อนออกจากพื้นผิวและถ่ายโอนไปยังสภาพแวดล้อมโดยรอบ

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มความปั่นป่วนของอากาศระหว่างระยะห่างของครีบระบายความร้อนจะช่วยเพิ่มการพาความร้อนตามธรรมชาติได้อย่างมาก ในกรณีนี้ การออกแบบและโครงสร้างของครีบ/แผ่นมีความสำคัญ ตัวอย่างเช่น- ครีบที่มีรูเจาะช่วยเร่งกลไกการระบายความร้อน ดังนั้น พิจารณาปัจจัยนี้ก่อนเลือกฮีตซิงก์ที่เหมาะกับ LED ของคุณ 

การกระจายความร้อนสูง

การกระจายความร้อนสูงช่วยให้ไฟ LED ทำงานที่อุณหภูมิต่ำลง ช่วยลดความเสี่ยงต่อความเสียหายจากความร้อนสูงเกินไปและเพิ่มอายุการใช้งานของหลอดไฟ และฮีตซิงก์ชนิดนี้ช่วยลดพลังงานที่ต้องใช้ในการทำให้ไฟเย็นลง ในทางกลับกัน ช่วยลดการใช้พลังงานโดยรวม อีกทั้งฮีตซิงก์กระจายความร้อนสูงยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาในระยะยาวอีกด้วย

รูปร่างและขนาดของครีบ

ขนาดและจำนวนครีบจะเป็นตัวกำหนดพื้นที่ผิวสำหรับกระจายความร้อน ในขณะเดียวกัน รูปร่างของครีบอาจส่งผลต่อการไหลเวียนของอากาศและประสิทธิภาพโดยรวมของฮีตซิงก์ นอกจากนี้ ฮีตซิงก์ที่มีครีบขนาดใหญ่ที่มีระยะห่างเท่าๆ กันจะช่วยให้ระบายความร้อนได้ดีขึ้น เมื่อเทียบกับครีบขนาดเล็กที่มีระยะห่างใกล้เคียงกัน นอกจากนี้ รูปร่างของครีบ เช่น แบนหรือโค้ง ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการกระจายความร้อนได้อีกด้วย

วิธีการติดตั้งฮีตซิงก์ LED?

นี่คือคำแนะนำทีละขั้นตอนในการติดตั้งฮีตซิงก์ LED:

ประการแรก เตรียม LED สำหรับการติดตั้งฮีทซิงค์ หาก LED เป็นของใหม่ ให้ใส่เข้าไปในตัวยึดหรือซ็อกเก็ต LED หากติดตั้ง LED ไว้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าติดตั้งอย่างแน่นหนาและจะไม่หลุดระหว่างขั้นตอนการติดตั้งฮีตซิงก์

ประการที่สอง ทำความสะอาด LED และพื้นผิวของแผ่นระบายความร้อนด้วยไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์เพื่อให้แน่ใจว่ามีการยึดเกาะที่แข็งแรง ใช้สารระบายความร้อนจำนวนเล็กน้อยกับพื้นผิวของ LED การรวมนี้จะช่วยปรับปรุงการถ่ายเทความร้อนระหว่าง LED และฮีตซิงก์

ประการที่สาม จัดตำแหน่งตัวระบายความร้อนให้ตรงกับ LED และต่อเข้ากับตัวยึดหรือซ็อกเก็ต LED ขึ้นอยู่กับตัวระบายความร้อนและการออกแบบตัวยึด LED อาจต้องใช้สกรู คลิป หรือทั้งสองอย่างร่วมกัน เมื่อติดตั้งตัวระบายความร้อนอย่างแน่นหนาแล้ว ให้เปิดไฟ LED และตรวจสอบการทำงานที่เหมาะสม LED ควรสว่างและคงที่โดยไม่กะพริบหรือหรี่แสง

ในที่สุด หาก LED ทำงานอย่างถูกต้อง ให้ขันสกรูหรือคลิปให้แน่นเพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อที่แน่นหนา หากจำเป็น ให้เพิ่มสารระบายความร้อนเพื่อปรับปรุงการกระจายความร้อน

วิธีเพิ่มประสิทธิภาพฮีตซิงก์ให้สูงสุด

สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่ามีขนาดที่ถูกต้องเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของฮีตซิงก์ LED ให้สูงสุด สร้างอย่างเพียงพอและติดตั้งอย่างเหมาะสม ตรวจสอบว่าตัวระบายความร้อนมีขนาดใหญ่พอที่จะทนความร้อนที่เกิดจากอุปกรณ์ LED ถ้าเล็กไปจะกระจายความร้อนได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ นอกจากนี้ การเลือกวัสดุคุณภาพสูงที่มีค่าการนำความร้อนที่ดีก็เป็นสิ่งจำเป็นเช่นกัน สิ่งนี้จะช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุด

ประการสุดท้าย การติดตั้งที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับประสิทธิภาพสูงสุด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวระบายความร้อน LED ติดแน่นกับอุปกรณ์แล้ว นอกจากนี้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีช่องว่างในชุดประกอบที่อาจกีดขวางการไหลเวียนของอากาศ ขั้นตอนเหล่านี้จะช่วยให้ฮีตซิงก์ LED ของคุณทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

น้ำหนักของฮีตซิงก์มีความสำคัญหรือไม่?

ใช่ น้ำหนักของแผ่นระบายความร้อนมีความสำคัญ ยิ่งฮีตซิงก์มีน้ำหนักมากเท่าไร ก็ยิ่งกระจายความร้อนได้ดีขึ้นและทำให้ส่วนประกอบต่างๆ เย็นลง ฮีตซิงก์ที่หนักขึ้นก็มีพื้นที่ผิวมากขึ้นเช่นกัน สิ่งนี้ช่วยให้สามารถดูดซับความร้อนได้มากขึ้นจากส่วนประกอบที่ระบายความร้อน ดังนั้นเมื่อเลือกฮีตซิงก์ สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาขนาดและน้ำหนัก

คำถามที่พบบ่อย

สรุป

โดยรวมแล้วครีบระบายความร้อน LED ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับไฟ LED มีวิธีที่จะทำให้ LED ทำงานได้ดีที่สุดในขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้ร้อนเกินไป ทำงานโดยการถ่ายเทความร้อนออกจาก LED สิ่งนี้ทำให้พวกมันเย็นลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น

โดยสรุป แผงระบายความร้อนแบบ LED จะช่วยป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากความร้อนสูงเกินไป หากไม่มีสิ่งนี้ LED จะไม่สามารถบรรลุศักยภาพสูงสุดได้ ดังนั้น การจัดการความร้อนที่เหมาะสมจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการติดตั้ง LED

LEDYi ผลิตคุณภาพสูง แถบ LED และ LED Neon flex. ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของเราผ่านห้องปฏิบัติการที่มีเทคโนโลยีสูงเพื่อให้ได้คุณภาพสูงสุด นอกจากนี้ เรายังเสนอตัวเลือกที่ปรับแต่งได้บนแถบ LED และนีออนเฟล็กซ์ของเรา ดังนั้นสำหรับแถบ LED ระดับพรีเมียมและ LED นีออนเฟล็กซ์ ติดต่อ LEDYi โดยเร็วที่สุด!