Каталог товаров

Проблемы теплоотвода от мощной светодиодной матрицы

Из-за высокого светового потока и длительному сроку жизни (от 30 000 часов, а то 100 000 часов), светодиодные светильники и прожекторы в Хабаровске являются очень доступным и эффективным решением.

Однако у многих продавцов и производителей светодиодных архитектурных светильников возникают проблемы при работе с современными сверхмощными светодиодами и матрицами COB.

Самая частая проблема заключается в обеспечении правильного и надежного отвода тепла. Недфостаточно выбранный тепловой режим работы светодиода может привести к плачевным последствиям. В первую очередь, перегрев может привести к отказу работы . У всех светодиодов Epistar, CREE, Nichia превышение критической температуры перехода приведет к выгоранию кристалла светодиода и дорогостоящему ремонту.

Дополнительно, работа светодиодов при повышенных температурах значительно сокращает срок службы светодиодов, зачастую до 50%.

От температуры зависят следующие параметры светодиода:

Величина светового потока Lm: при увеличении температуры перехода светодиода величина светового потока уменьшается, и наоборот – при обеспечении хорошего охлаждения поток возрастает.

Прямое падение напряжения. С отклонением от температуры меняется и величина прямого падения напряжения на светодиоде. С повышением температуры напряжение падает. Величина изменения напряжения зависит от Led. Необходимо принимать во внимание значение данного параметра и выбрать Led Driver так, чтобы он мог гарантировать необходимое напряжение во всем рабочем диапазоне температур светодиода.

Светодиод LED, как и любой прочий электронный прибор, не обладает показателем КПД 100%, а это говорит, что часть потребляемой мощности преобразуется в тепло. New Led светодиоды обладают КПД порядка 30 - 40%. в среднем 60…70% потребляемой мощности выделяется в тепло. К примеру, при использовании светодиодного светильника с COB 20 W необходимо рассеивать 12 Вт тепла.

В архитектурных RGB прожекторах за счет непосредственного контакта тепло передается от светодиода в печатную плату, далее – в радиатор. Возможно, если светодиод установлен непосредственно на алюминиевый радиатор, то сразу в радиатор.

Теплопроводящие материалы обязательно для создания хорошего теплового контакта между печатной платой и радиатором или между светодиодом и радиатором.

В таблице  представлены характеристики основных теплопроводящих материалов.

 

Теплопроводящий материал

Преимущества

Недостатки

Термопасты

Высокое значение объемной теплопроводности, маленькая величина клеевого слоя, низкая вязкость, не затвердевают

Считаются довольно грязным при произвостве

Материалы с изменением фазы

Высокая вязкость дает более высокую надежность по сравнению с термопастами, гораздо удобнее в использовании, нет расслоения

Более низкая теплопроводность, по сравнению с термопастами, поверхностное сопротивление может быть больше, чем у термопаст, необходимо приложение давления для повышения эффективности

Гели

Хорошо заполняют неровности поверхности

Более низкая теплопроводность по сравнению с термопастами, меньшее сцепление, чем у термоклеев

Термоклеи

Хорошо заполняют неровности поверхности

Необходим процесс очистки

 

При подборе теплопроводящего материала надлежит учесть кучу параметров, не только величину теплопроводности. Постоянно упускают из виду толщину клеевого слоя материала. Тепловое сопротивление напрямую зависит от этой величины. Производители теплопроводящих материалов доводят сведения об основных параметрах в сопроводительных документах, и для точного выбора теплопроводящего материала важно понимать действие каждого из этих параметров на работу системы охлаждение LED. Иногда более тонкий клеевой слой с плохим значением теплопроводности имеет более низкое тепловое сопротивление по сравнению с более толстым слоем, но с лучшим значением теплопроводности. Оба этих условия обязательно учитывать при выборе материалов.

Радиатор – есть и будет самый значащий элемент в системе охлаждения светодиода Epistar; он отводит тепло от печатной платы или напрямую от светодиода Nichia, и рассеивает тепло в воздухе. К радиатору предъявляются такие требования, как:

- материал радиатора должен быть с высоким значением теплопроводности;

- площадь поверхности радиатора должна быть максимальной.

Помимо охлаждения, радиатор может выполнять и другие функции, наиболее часто он может выступать в роли корпуса либо держателя. В таблице  указаны теплопроводности некоторых материалов. Причем радиаторы из одного и того же материала, но сделанные при различных способах обработки поверхности, могут обладать разными коэффициентами теплопроводности. К примеру, радиатор из анодированного алюминия за счет излучения обладает большим коэффициентом теплопроводности, чем обычный алюминиевый радиатор.

??????.???????