Чем приклеить светодиод к радиатору?
Термоклей для светодиодов
При работе с микросхемами, светодиодными лентами, при установке тепловыводящих компонентов и прочих деталей используют термоклей. Он надежно соединяет поверхности между которыми необходим тепловой контакт и способствует выводу тепла из внутренних частей различных механизмов. Обычные клеевые составы для крепления светодиодов и радиаторов не подойдут. Теплопроводящие пасты и подложки также обеспечивают отвод тепла от греющихся деталей светодиодов или компонентов электронного прибора. Это очень важная задача и выполнить ее не всегда представляется возможным из-за повреждения крепления или его отсутствия. Тем более, что конструктивные особенности некоторых механизмов не позволяют использование термопасты. В этом случае применяют теплопроводящий клей для светодиодов. Он работает в большом температурном диапазоне от –40 до +180 градусов Цельсия, обеспечивает высокую теплопроводность. Раствор очень стабильный, не токсичный, долго хранится в шприце после использования, при этом долго не засыхает. Поэтому альтернативы теплопроводному клею нет.
Особенности теплопроводного клея
Особенность термоклея заключается в том, что он способен многократно переходить из одной формы в другую: при охлаждении застывать, а при нагревании становиться жидким, при этом выдерживает нагревание до 250 градусов по Цельсию. Без применения креплений и теплопроводящей пасты, с помощью термоклея светодиоды крепят на радиатор. Он наносится тонким слоем на охлажденную обезжиренную поверхность, после чего фиксируется с давлением на 15 минут. После того, как все светодиоды приклеены, надо дать клею подсохнуть. Лучше отвести на это 24 часа, после чего изделием можно пользоваться.
Элементы радиаторов, светодиодов и прочей электроники во время работы нагреваются, поэтому нужно обеспечить отвод тепла. Тогда скрепление деталей получится качественным и прочным, не произойдет их деформации. Для этого случая незаменимым будет термопроводящий клей для светодиодов. Раствор абсолютно нетоксичный, поэтому подходит для применения в жилом помещении. Кроме этого, можно не беспокоиться о возможном появлении ржавчины на стальных, алюминиевых и серебряных деталях.
Как он работает и его полезные свойства
Сначала термоклей разогревается при помощи температуры, а затем наносится на склеиваемые поверхности. Он мгновенно высыхает, после чего получается очень качественная стыковка. Термоклей настолько универсальный, что клеить можно буквально все. Кроме этого, теплопроводный раствор обладает и другими полезными свойствами:
- Он очень прочный. Чтобы разорвать соединенные поверхности, необходимо приложить усилие более 155 килограмм.
- Быстро схватывается и высыхает, поэтому все движения должны быть быстрые и точные.
- Долговечный. Структура термоклея не разрушается и не меняется ни от каких факторов, смены температур и влаги.
При клейке надо хорошо прижимать светодиоды к пластине, чтоб прослойка клея между основанием светодиода и радиатором была минимальной.
Клей для монтажа светодиодов не пахнет, но имеет консистенцию термопасты. Прежде, чем клеить светодиоды, следуют отпаять от них провода, нанести состав на поверхность и оставить сохнуть на сутки. Этого времени будет достаточно, чтобы светодиодные приборы достаточно прочно прикрепились к поверхности. Для бытового применения этого будет вполне достаточно.
Преимущества теплопроводного клея
Термоклей в процессе эксплуатации выдерживает высокий температурный режим, все элементы при этом не деформируются, не перегреваются и остаются на своих местах. Это отличает его от подобных составов и обеспечивает большую популярность при монтаже светодиодов, радиаторов на платах памяти.
Большим преимуществом специализированных клеевых составов является способность выдерживать значительные колебания температур. Этими незаменимыми качествами обладает универсальный высококачественный термоклей для светодиодов. Его также используют для крепления теплоотводящих элементов в процессорах и транзисторах, когда не получается использовать термопасту.
Термоклей и термопаста наносится тонким слоем, чтобы заполнить пустоты между радиатором и светодиодом или led модулем. В этом случае термоклей необходим для улучшения теплоотдачи. Использовать его как отдельную прослойку не рекомендуется.
Как клеить светодиоды
Прежде, чем применять теплопроводный клей, нужно знать способы его использования. Для этого лучше ознакомиться с инструкцией и следовать ее рекомендациям. Сначала следует очистить и обезжирить склеиваемые поверхности. Для этого подойдет спирт, бензин либо ацетон. Затем тонким слоем нанести на поверхность небольшое количество термоклея. Плотно прижать поверхности друг к другу на 15-20 минут и оставить на сутки. После этого предметы можно использовать по назначению.
Термоклей часто применяют для крепления элементов в боковом и вертикальном положении. Теплопроводный клей для монтажа светодиодов не проводит электрический ток, поэтому может применяться в качестве изолятора. Ему не страшна влажная среда, поэтому его можно использовать для крепления светодиодного светильника в аквариуме.
Теплопроводящий клей станет незаменимым средством при работе с радиаторами, креплении транзистора либо процессора, для монтажа светодиодов и другой электронной техники. По своим свойствам он превосходит термопасты, совершенно нетоксичен и очень устойчив. У него демократическая цена, стоимость одного тюбика обойдется в пределах 100 рублей. Комплектом предлагается шприц (2 мл), в котором некоторое время можно хранить излишки оставшегося после завершения работ термоклея. Для этого достаточно плотно закрыть шприц и оставить для следующих нужд. Клеевой раствор в шприце долгое время не засыхает, что доказывает еще одно его несомненное преимущество.
konstantin-mgn › Блог › Светодиоды на термоклей
Недавно проводил дефектовку светодиодного светильника на полноспектровых светодиодах который собирал в начале ноября прошлого года. Светодиоды в данном случае были приклеяны на термоклей Radial, без радиаторов star, непосредсвенно к основному радиатору. Светодиоды старался максимально плотно и ровно прижимать на сколько это возможно, по радиаторам можно судить о том на сколько это у меня получилось
4 из 6 светодиодов имеют небольшое пятно контакта металл-металл. На самих светодиодах это сказалось появлением в этом месте признака перегрева
От данного способа крепления светодиодов я отказался в пользу припаивания термалпэдов.
Но причина такова перегрева мне пока что не ясна. Толи там получается, что металл-термоклей-металл обладает намного большим тепловым сопротивлением и все тепло прет через небольшой пятачок металл-металл, толи наоборот металл-металл(незабываем микроскопический воздушный зазор) обладает большим сопротивлением и в том месте не справляется с охлаждением и вызывает перегрев, неясно…
Может кто из Ледсообщества имеет какие догадки
Вообще последнее время все мои изыскания со светодиодами и растениями притормозились из-за всяких надо, да и временного отсутсвия балкона-мастерской. На ближайший отпуск планирую повторение истории с балконом
Кстати про свой предыдуший балкон после утепления так не разу и не упомянал, но всю эту зиму я успешно его эксплуатировал, почти каждый вечер, -32 максимально температура падала, я работал там с обогревателем конечно, но с закрытой дверью, чтоб сын и зверье не ходили мне помогать. Максимум +200руб. я в январе добавил за отопление балкона.
Работал в основном над светильниками на основе светодиодных модулей
Как-то делал вылазку чтобы посмотреть как оно вообще светит
Время свободное будет, надо будет совершить очередную поездку.
Так же неспешно занимаюсь работой с профилем
Ближайшее время буду заниматься приведением автомобилей в порядок, так что особо интересного со светодиодами не намечается.
Спасибо всем кто читает, и удачи.
Комментарии 13
Спасибо за статью!
Интересует какое у вас впечатление о термоклее Radial. Держит крепко, тепло хорошо проводит?
Клей хороший, но уж очень дорогой, да и бывает засохший попадается. Я для себя альтернативу нашел, использую автогерметики.
Разве автогерметики имеют такую же хорошую теплопроводность? Не знал.
Имеет, я замеры проводил, все как-то опубликовать руки не доходят
Костя, все верно ты пишешь. тут и не нужно никаких догадок строит… На всей площади соприкосновения теплоотводящего основания светодиода с платой (с радиатором в твоем случае) — не должно быть никаких воздушных зазоров… что у тебя и образовалось в массе термоклея Радиал…Короче говоря — скорее всего ты не додавил на светодиод и оставил большой слой термоклея между радиатором и светодиодом (а может и термоклей такой) …поэтому и образовался «воздушный пятак» в слое клея. www.drive2.ru/b/1825751/ — вот здесь тот же принцип посадки светодиодов, что и у тебя, с одной лишь разницей — посажены они на герметик с медью… Ни потемнения люминофора.ни еще каких-то признаков перегрева или повышенной температуры кристалла я не замечаю пока что…
—————-
Конечно, пайка светодиода — это лучший вариант в плане теплопередачи от светодиода…В «суперответственных» конструкциях именно так и надо делать… В менее ответственных — можно и на Радиал приклеить…Но главное — без воздушных зазоров между платой и подложкой светодиода… Некоторые умудряются 5730/5630 (где необходимо просто паять подложку) клеить на такой клей ))), да ладно еще клеить — умудряются термопастой мазать подложку у 5730/5630, а выводы припаивать ))))
Андрей именно так я и делал с 5630 пару лет назад, и работают себе, правда в половинный ток
В общем-то, кто бы что не говорил — подложку нужно именно припаивать к плате для обеспечения теплопередачи от кристалла… Остальное — «рукоблудство»))) надеюсь, теперь ты припаиваешь, а не «клеишь» ))))
Всего один раз наносил пасту на термалпед, измучился ппц, с тех пор только пайка
Костя, все верно ты пишешь. тут и не нужно никаких догадок строит… На всей площади соприкосновения теплоотводящего основания светодиода с платой (с радиатором в твоем случае) — не должно быть никаких воздушных зазоров… что у тебя и образовалось в массе термоклея Радиал…Короче говоря — скорее всего ты не додавил на светодиод и оставил большой слой термоклея между радиатором и светодиодом (а может и термоклей такой) …поэтому и образовался «воздушный пятак» в слое клея. www.drive2.ru/b/1825751/ — вот здесь тот же принцип посадки светодиодов, что и у тебя, с одной лишь разницей — посажены они на герметик с медью… Ни потемнения люминофора.ни еще каких-то признаков перегрева или повышенной температуры кристалла я не замечаю пока что…
—————-
Конечно, пайка светодиода — это лучший вариант в плане теплопередачи от светодиода…В «суперответственных» конструкциях именно так и надо делать… В менее ответственных — можно и на Радиал приклеить…Но главное — без воздушных зазоров между платой и подложкой светодиода… Некоторые умудряются 5730/5630 (где необходимо просто паять подложку) клеить на такой клей ))), да ладно еще клеить — умудряются термопастой мазать подложку у 5730/5630, а выводы припаивать ))))
Кстати светодиоды до сих стабильно работают. Более менее качественные у топдиал заказывал. давил вообще от всей души может основания не совсем ровные, хотя врядли, ну я всеже вернулся к звездам в не ответственных конструкциях
ТопДеал( Topdeal) — это Алиэкспрессовский продавец, как я понял )))))
ага. один из первых у кого эти светодиоды появились, щас у амелии буду брать, недавно появились
Как и чем крепить 3Вт светодиоды к радиатору. Мой опыт.
3 Вт светодиоды продаются в двух видах:
1. Отдельными смд компонентами
2. И на 20мм подложках (именно этот вариант нас и интересует)
На подложка они выглядят вот так?
При покупке большого количества светодиодов они приходят в соединенные между собой:
Как показывает моя практика, эти китайские светодиоды можно использовать! Даже не смотря на то, что они не отвечают своим заявленным характеристикам ( 3W Kитайские светодиоды выдают только 2,4W
)
Главным моментом успешности их функционирования является их температурный режим.
на практике понял, что любые «тонкие» профили для светодиодов не подходят — они перегреваются и выходят из строя.
В качестве основы стал использовать Т — образный алюминиевый профиль 30х30мм из бауцентра.
При наличии 14 светодиодов ( 2,4-2,6Вт) на длину 1,2м. Он греется но руку можно держать свободно — около 50 градусов. При этом светодиоды работают долго время без проблем.
Собственно по теме, чем крепить!
Распространены два способа:
2. Шурупами через термопасту.
Первый способ дает достаточно большой градиент температуры — и как не крути светодиоды перегреваются и со временем выходят из строя.
Второй способ при использовании пасты кпт-8 первое время дает отличные результаты, но спустя полгода, паста рассыхается и значительно теряет свои теплопроводные характеристики, что в свою очередь приводит к повышенному шансу перегрева светодиода.
Пробовал пасту кпт-19, которая не рассыхается и лучше проводит тепло, но у нее есть важное отличие от кпт-8 — она проводит ток. да нам не важно то что изолированная подложка будет иметь хороший контакт с радиатором.
Но как я не старался, при монтаже немного пачкаю подводы этой пастой. И в итоге появляются токи утечки, которые выбивают мой УЗО.
| Mihai |
| Он греется |
Крышка аквариума при этом есть и закрыта или вообще нет и конвекция свободная ?
В итоге пришел к самому простому и лучшему способу!
клеить светодиоды на суперклей! (Супер момент или секундный клей, главное не клей-гель)
Да кажется это бредовой идеей! Но!
1. При хорошем прижиме — слой клея получается значительно тоньше чем термоклея или даже термопасты, что явно повышает теплопроводные свойство данного соединения, даже не смотря на то, что он хуже проводит тепло чем таже кпт-8
2. Надежно держит светодиоды.
3. Не портится со временем.
При приклеивании необходимо:
— срезать выступающие заусенцы с подложки светодиода
— при приклеивании хорошо прижать светодиод.
Собственно мой опыт показал, что этот способ не имеет себе равных!
Если у кого есть еще положительный опыт с другими способами крепления — прошу делиться.
| IAB83 |
| Крышка аквариума при этом есть и закрыта или вообще нет и конвекция свободная ? |
У меня все открыто.
В случае крышки, думаю стоит делать радиатор частью крышки — выводя все тепло наружу крышки.
суперклей. в лучшем случае 2-3 месяца и начинают отслаиваться. Причин много, в застывшем состоянии цианокрилат хрупкий и твердый. Ежедневные температурные противоречивые расширения со временем делают из него труху. Плюс — влажная среда.. Он от нее в труху и без расширений превращается
теплопроводный клей Кетлер. Почти три года, полет нормальный. Решил недавно сменить несколько светиков на другую температуру, с помощью ломика, лезвия и такой-то матери еле оторвал. Ни один светик пока не сдох.
| ARTy |
| суперклей. в лучшем случае 2-3 месяца и начинают отслаиваться. |
За два года использования ниодин не отслоился.
| ARTy |
| Решил недавно сменить несколько светиков на другую температуру, с помощью ломика, лезвия и такой-то матери еле оторвал. Ни один светик пока не сдох. |
У меня наоборот дохли именно на термоклее и пасте.
Обсуждение реальной мощности 3Вт светодиодов перенес в соответствующую тему:
Клеил вот на такой автомобильный уже три года и все работает отлично.
Сам герметик белого цвета,есть красный серый их не пробовал.
| pilot |
Так это же не термоклей.
| Mihai |
Тонким слоем и в перед.
Не одного диода не сгорело и не отвалилось.
Написал свой опыт и он меня устраивает.
Как и чем крепить 3Вт светодиоды к радиатору. Мой опыт.
Светлый угол — светодиоды
. форум о светодиодах и свете
- Список форумов‹Растения — агротехника, освещение. Практическое применение
- Изменить размер шрифта
- Для печати
- FAQ
- Регистрация
- Вход
Светодиоды для растении, от теории к практике.
Re: Светодиоды для растений
казанец » 03 фев 2015, 22:54
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
vkudakov » 03 фев 2015, 23:07
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
казанец » 04 фев 2015, 00:34
Re: Светодиоды для растений
19jurij72 » 04 фев 2015, 01:27
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
Боб » 04 фев 2015, 10:54
Re: Светодиоды для растений
Боб » 04 фев 2015, 11:05
Спасибо за ответ.Я не сильно сомневался что на верном пути.Вообще из всех видов светодиодов эммитер ,я просчитывал,самыми»выгодными»в плане люмен на ватт это одноваттнки и отводить тепло от основания диаметром 5мм не так сложно.Как изготовлю светильник выложу фотки.
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
Андрейкин » 04 фев 2015, 20:56
И я поделюсь своей лампой. И вообще, этот форум научил меня очень многому, спасибо вам всем!
Уже очень многим рассказал об этом форуме в Харькове, где я живу и в Украине!
Я собрал уже несколько разных ламп, это очень захватывает, как только собрал одну — уже начинаешь думать о другой
Мощность лампы ( расчётная 37 Вт) ваттметром не замерял
использовал:
4 шт. 5 Вт красных светодиода с длиной волны 660 нм
3 шт. 5 Вт синих с длиной волны 440-445 нм
5 шт. 3 Вт красных светодиода с длиной волны 660 нм
1 шт. 3 Вт синий с длиной волны 440-445 нм
Драйвер заказан в Китае.
Re: Светодиоды для растений
lelik » 06 фев 2015, 17:58
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
казанец » 06 фев 2015, 19:49
Re: Светодиоды для растений
Боб » 06 фев 2015, 22:47
Теплоотводящее основание светодиодов «эммитер» полностью изолировано от обоих полюсов питания.Склеил сегодня на прямую четыре светильника по восемьдесят светодиодов в каждом, белых одноватных с цветовой температурой 5000-6000 градусов кельвина. Приклеивал на слегка подготовленную поверхность радиаторов размером 190мм на 150мм.Клеил на клей цианокрилат,это основной компонент всем известных суперклеев. Подробно о цианокрилате можно почитать на Википедии кому интересно.Монтаж на прямую к радиатору очень ускоряет и упрощает процесс монтажа,до этого монтировал только на винты «звездочки».Это очень долгий процесс,и получается дороже на много. После монтажа нашел один дефектный светик,без разрушения демонтировать не удалось,клей держит намертво,так что есть один очень существенный МИНУС работать нужно аккуратно ,соединение будет не разборное.Для одноваттных светиков такой монтаж вполне имеет «право на жизнь».
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
Боб » 06 фев 2015, 23:19
Пробный «фонарик»шесть светиков,радиатор с материнской платы удалил чернение наждачкой,клеил на цианокрилат,а конкретно Клей Монолит.Запитывал от блока питания ноута,19в.Греется сильно,примерно 60-65градусов,но клей держит хорошо.С обдувом и щадящем тепловом и токовом режиме будет служить очень хорошо.
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
Боб » 06 фев 2015, 23:24
До этого монтировал на»звезду» ,сверлил отверстия,нарезал резьбу М3,и крепил винтами с потайными головками,на фотке нет распайки ещё.Долго и муторно,бывает головка винта замыкает на корпус одну из проводящих дорожек «звезды»
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
Боб » 06 фев 2015, 23:35
Последний вариант монтажа,чернение радиаторов удалил слегка 340 наждачкой,промыл и обезжирил,сделал разметку чтоб монтаж был ровный,в каждой группе по четыре светика,в каждой ветви по десять,две ветви,распайка получается очень компактная и смотрится красиво,размер радиаторов 190мм на 150мм.Ножки диодов спрямил пинцетом в «горизонталь»,получается между краями ножек примерно 16мм,у не спрямлённых 14мм,расстояние до радиатора от точки пайка 1,5мм примерно,ножки в группах касаются друг друга,ветви спаял монтажным луженым медным проводом 0,5мм диаметром.Ток в каждой ветви не будет превышать 3А.Питать думаю блоком питания для компа,охлаждение радиатора будет с небольшой переделкой корпуса блока питания вентилятором блока на обдув.Как закончу выложу фотки.
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
казанец » 07 фев 2015, 00:50
Re: Светодиоды для растении, от теории к практике.
lelik » 07 фев 2015, 02:11
Как раз взял такие на этом сайте на звезде, прикрутил на термопасту Alled. Кстати, правильно ли я сделал что посадил прямо на черную поверхность алюминиевого радиатора без зачистки ее до блеска? Радиатор примерно такой http://www.chipdip.ru/product/hs-117-150/ в магазине сказали, что можно прямо так прикреплять.
Вообще получилось дороговато, радиатор 160 р. на него 3 светика на звездах (можно было бы больше, но сообразил потом, когда уже драйвер был заказан).
Поэтому и думаю над удешевлением конструкции. Хочу купить алюминиевый уголок в строительном магазине и клеить на него.
Вот думаю покупать светики без звезд, загибать ножки и клеить на какой-нибудь клей. Если, как вы пишете, площадка изолирована, тогда все вроде бы складывается.
Еще хотел бы понять, тот самый казанский автогерметик, о котором здесь так много пишут, как выглядит в магазине. Это он http://www.kzck.ru/shop/avtogermetiki/item_171/ ?
Извиняюсь за большое количество вопросов сразу, но хотелось бы получше все уяснить.
Термоклей для светодиодов – алюминиевый радиатор своими руками
Устройство и принципы функционирования радиатора для светодиодов. Правила выбора материала и площади детали. Делаем радиатор своими руками легко и быстро.
Распространенное мнение, что светодиоды не нагреваются – заблуждение. Возникло оно потому, что маломощные светодиоды на ощупь не горячие. Все дело в то, что они оснащены отводчиками тепла – радиаторами.
Принцип действия теплоотвода
Главным потребителем тепла, выделяемого светодиодом, является окружающий воздух. Его холодные частицы подходят к нагретой поверхности теплообменника (радиатора), нагреваются и устремляются вверх, освобождая место новым холодным массам.
При столкновении с другими молекулами происходит распределение (рассеивание) тепла. Чем больше площадь поверхности радиатора, тем интенсивнее он передаст тепло от светодиода воздуху.
Подробнее о принципах работы светодиодов читайте здесь.
Количество поглощенного воздушной массой тепла с единицы площади не зависит от материала радиатора: эффективность естественного «теплового насоса» ограничено его физическими свойствами.
Материалы для изготовления
Радиаторы для охлаждения светодиодов различаются по конструкции и материалу.
Окружающий воздух может принять не более 5-10 Вт с единичной поверхности. При выборе материала для изготовления радиатора следует принять во внимание выполнение следующего условия: теплопроводность его должна быть не менее 5-10 Вт. Материалы с меньшим параметром не смогут обеспечить передачу всего тепла, которое может принять воздух.
Теплопроводность выше 10 Вт будет технически избыточной, что повлечет за собой неоправданные финансовые затраты без увеличения эффективности радиатора.
Для изготовления радиаторов традиционно используют алюминий, медь или керамику. В последнее время появились изделия, выполненные из теплорассеивающих пластмасс.
Рекомендуем Вам также более подробно прочитать про импульсный блок питания своими руками.
Алюминиевые
Основным недостатком алюминиевого радиатора является многослойность конструкции. Это неизбежно приводит к возникновению переходных тепловых сопротивлений, преодолевать которые приходится с помощью применения дополнительных теплопроводящих материалов:
- клейких веществ;
- изолирующих пластин;
- материалов, заполняющих воздушные промежутки и пр.
Алюминиевые радиаторы встречаются чаще всего: они хорошо прессуются и вполне сносно справляется с отводом тепла.
Медные
Медь обладает большей теплопроводностью, чем алюминий, поэтому в некоторых случаях ее использование для изготовления радиаторов оправдано. В целом же данный материал уступает алюминию в плане легкости конструкции и технологичности (медь – менее податливый металл).
Изготовление медного радиатора методом прессования – наиболее экономичным – невозможно. А обработка резанием дает большой процент отходов дорогостоящего материала.
Керамические
Одним из наиболее удачных вариантов теплоотводчика является керамическая подложка, на которую предварительно наносятся токоведущие трассы. Непосредственно к ним и подпаиваются светодиоды. Такая конструкция позволяет отвести в два раза больше тепла по сравнению с металлическими радиаторами.
Пластмассы теплорассеивающие
Все чаще появляется информация о перспективах замены металла и керамики на терморассеивающую пластмассу. Интерес к этому материалу понятен: стоит пластмасса намного дешевле алюминия, а ее технологичность намного выше. Однако теплопроводность обычной пластмассы не превышает 0,1-0,2 Вт/м.К. Добиться приемлемой теплопроводности пластмассы удается за счет применения различных наполнителей.
При замене алюминиевого радиатора на пластмассовый (равной величины) температура в зоне подвода температур возрастает всего на 4-5%. Учитывая, что теплопроводность теплорассеивающей пластмассы намного меньше алюминия (8 Вт/м.К против 220-180 Вт/м.К), можно сделать вывод: пластический материал вполне конкурентоспособен.
| Материал | Теплопроводность, Вт/м.К |
|---|---|
| Алюминий | 120-240 |
| Медь | 401 |
| Керамика | 15-40; 100-200 |
| Теплорассеивающие пластмассы | 1 – 40 |
| Термопаста | 0,1 – 10 |
Конструктивные особенности
Конструктивные радиаторы делятся на две группы:
- игольчатые;
- ребристые.
Первый тип, в основном, применяется для естественного охлаждения светодиодов, второй – для принудительного. При равных габаритных размерах пассивный игольчатый радиатор на 70 процентов эффективнее ребристого.
Но это не значит, что пластинчатые (ребристые) радиаторы годятся только для работы в паре с вентилятором. В зависимости от геометрических размеров, они могут применяться и для пассивного охлаждения.
Обратите внимание на расстояние между пластинами (или иглами): если оно составляет 4 мм – изделие предназначено для естественного отвода тепла, если зазор между элементами радиатора всего 2 мм – его необходимо комплектовать вентилятором.
Оба типа радиаторов в поперечном сечении могут быть квадратными, прямоугольными или круглыми.
Рекомендуем Вам также ознакомиться с электромагнитным устройством – дроссель для ламп.
Расчет площади радиатора
Методики точного расчета параметров радиатора предполагают учет множество факторов:
- параметры окружающего воздуха;
- площадь рассеивания;
- конфигурацию радиатора;
- свойства материала, из которого изготовлен теплообменник.
Но все эти тонкости нужны для проектировщика, разрабатывающего теплоотвод. Радиолюбители чаще всего используют старые радиаторы, взятые из отслужившей свой срок радиоаппаратуры. Все, что им надо знать – какова максимальная рассеиваемая мощность теплообменника.
Подсчитать этот параметр можно по формуле:
Ф = а х Sх (Т1 – Т2), где
- Ф – тепловой поток (Вт);
- S – площадь поверхности радиатора (сумма площадей всех ребер или иголок и подложки в кв. м). Подсчитывая площадь, следует иметь в виду, что ребро или пластина имеет две поверхности отвода тепла. То есть площадь теплоотвода прямоугольника площадью 1 см2 составит 2 см2. Поверхность иглы рассчитывается как длина окружности (π х D), умноженная на ее высоту;
- Т1 – температура теплоотводящей среды (граничной), К;
- Т2 – температура нагретой поверхности, К;
- а – коэффициент теплоотдачи. Для неполированных поверхностей принимается равным 6-8 Вт/(м2К).
Есть еще одна упрощенная формула, полученная экспериментальным путем, по которой можно рассчитать необходимую площадь радиатора:
S = [22 – (M x 1.5)] x W, где
- S – площадь теплообменника;
- W – подведенная мощность (Вт);
- M – незадействованная мощность светодиода.
Для ребристых радиаторов, изготовленных из алюминия, можно воспользоваться примерными данными, представленными тайваньскими специалистами:
- 1 Вт – от 10 до 15 см2;
- 3 Вт – от 30 до 50 см2;
- 10 Вт – около 1000 см2;
- 60 Вт – от 7000 до 73000 см2.
Однако следует учесть, что вышеприведенные данные неточные, так как они указываются в диапазонах с достаточно большим разбегом. К тому же определены данные величины для климата Тайваня. Их можно использовать только для проведения предварительных расчетов.
Получить наиболее достоверный ответ об оптимальном способе расчета площади радиатора можно на следующем видео:
Сделать своими руками
Радиолюбители редко берутся за изготовление радиаторов, поскольку этот элемент – вещь ответственная, напрямую влияющая на долговечность светодиода. Но в жизни бывают разные ситуации, когда приходится мастерить теплоотводчик из подручных средств.
Рекомендуем Вам также более подробно прочитать про изготовление диммера своими руками.
Вариант 1
Самая простая конструкция самодельного радиатора – круг, вырезанный из листа алюминия с выполненными на нем надрезами. Полученные сектора немного отгибаются (получается нечто, похожее на крыльчатку вентилятора).
По осям радиатора отгибаются 4 усика для крепления конструкции к корпусу лампы. Светодиод можно закрепить через термопасту саморезами.
Вариант 2
Радиатор для светодиода можно изготовить своими руками из куска трубы прямоугольного сечения и алюминиевого профиля.
- труба 30х15х1,5;
- пресс-шайба диаметром 16 мм;
- термоклей;
- термопаста КТП 8;
- профиль 265 (Ш-образный);
- саморезы.
В трубе для улучшения конвекции сверлятся три отверстия диаметром 8 мм, а в профиле – отверстия диаметром 3,8 мм – для его крепления саморезами.
Светодиоды приклеиваются к трубе – основанию радиатора – при помощи термоклея.
В местах соединения деталей радиатора наносится слой термопасты КТП 8. Затем производится сборка конструкции с помощью саморезов с пресс шайбой.
Способы крепления светодиодов к радиатору
Светодиоды прикрепляют к радиаторам двумя способами:
- механическим;
- приклеиванием.
Приклеить светодиод можно на термоклей. Для этого на металлическую поверхность наносится капелька клеящей массы, затем на нее садится светодиод.
Для получения прочного соединения светодиод необходимо на несколько часов придавить небольшим грузом – до полого высыхания клея.
Однако большинство радиолюбителей предпочитают механическое крепление светодиодов. Сейчас выпускаются специальные панели, с помощью которых можно быстро и надежно смонтировать светодиод.
В некоторых моделях предусмотрены зажимы для вторичной оптики. Монтаж выполняется просто: на радиатор устанавливается светодиод, на него – панелька, которая крепится к основанию саморезами.
Но не только радиаторы для светодиода можно изготовить самостоятельно. Любителям заниматься растениями рекомендуем ознакомиться со светодиодной лампой для рассады своими руками.
Качественное охлаждение светодиода является залогом долговечности светодиода. Поэтому к подбору радиатора следует подходить со всей серьезностью. Лучше всего использовать готовые теплообменники: они продаются в магазинах радиотоваров. Стоят радиаторы недешево, зато легко монтируются и светодиод защищает от избытка тепла надежнее.
