LED 조명에 방열판이 필요한 이유는 무엇입니까?
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 반도체 장치이지만 일부 전기 에너지는 열 에너지로 변환됩니다. 열 에너지가 LED 조명 비드에서 PCB 보드로 전달되는 온도를 접합 온도라고하며 빛의 감쇠 또는 LED의 수명은 접합 온도와 직접 관련이 있습니다. 방열이 좋지 않으면 접합 온도가 높아지고 수명이 짧아집니다. 따라서 가능한 한 빨리 열 에너지를 수출해야만 LED 조명의 온도를 효과적으로 줄일 수 있습니다. 전원 공급 장치는 지속적인 고온 환경에서 작동하지 않도록 보호 할 수 있으며 장기간의 고온 작업으로 인한 LED 광원 조기 노화를 피할 수 있습니다.
열을 줄이기 위해 조명기구를 어떻게 이끌었습니까?
정상적인 조건에서 열 전달의 세 가지 방법이 있습니다 : 전도, 대류 및 방사선. 전도는 직접 접촉하는 물체 사이의 열이 더 높은 온도를 가진 물체에서 더 낮은 온도를 가진 물체로 전달된다는 것을 의미합니다. 대류는 열을 전달하여 유체 흐름을 활용하지만 방사선은 매체를 필요로하지 않으며 가열 물체는 주변 공간으로 직접 열을 방출합니다.
실제 응용 분야에서 고출력 LED 조명기구의 방열 수단은 방열판을 사용하는 것입니다. 방열판은 칩 표면과의 정확한 접촉을 통해 칩의 열을 방열판으로 전달합니다. 방열판은 일반적으로 핀이 많은 열 전도체입니다. 완전히 확장 된 표면은 열 복사를 크게 증가시키고 순환하는 공기는 더 많은 열 에너지를 빼앗을 수 있습니다.
회로 계산에서 가장 기본적인 옴의 법칙과 마찬가지로, 방열 계산은 가장 기본적인 공식을 가지고 있습니다.
온도 차이 = 열 저항 * 전력 소비
히트 싱크의 경우, 히트 싱크와 주변 공기 사이의 열 방출 저항은 열 저항이되고, 히트 싱크와 공간 사이의 열 흐름의 크기는 칩의 전력 소비로 표현됩니다. 이와 같이, 열이 히트싱크에서 공기로 흐를 때 열 저항으로 인해, 저항을 통해 흐르는 전류가 전압을 발생시키는 것과 마찬가지로 히트싱크와 공기 사이에 일정한 온도차가 발생하게 된다. 마찬가지로, 방열판과 칩 표면 사이에 일정한 열 저항이있을 것입니다. 열 저항의 단위는 °C / W입니다. 기계적 크기 고려 사항 외에도 방열판을 선택할 때 가장 중요한 매개 변수는 방열판의 열 저항입니다. 열 저항이 작을수록 라디에이터의 방열 용량이 강해집니다.
다음은 회로 설계에서 열 저항 계산의 예입니다.
디자인 요구 사항 :
칩 전원 18.4w
칩 표면 온도의 최대 온도는 85 °C를 초과 할 수 없습니다.
주변 온도(최대) 45°C
방열판과 칩 사이의 열 저항은 0.1°C/W입니다.
필요한 라디에이터의 열 저항 R을 계산합니다.
(R + 0.1) * 18w = 85 ° C-45 ° C, R = 2 ° C / W 가져 오기
선택한 방열판의 열 저항이 2°C/W 미만인 경우에만 칩 접합 온도가 85°C를 초과하지 않도록 할 수 있습니다. 물론, 장비를 통해 정밀 계산을 실현하는 것이 더 전문적이며, 이는 또한 우리가 취하는 방식이기도합니다.
어떤 종류의 방열판?
열원에서 방열판의 모양까지 열을 신속하게 전달하는 것 외에도 방열판의 주요 사항은 대류와 복사에 의해 환경에 열을 방출하는 것입니다. 열전도는 열 전달 방법만을 다루며 열 대류는 방열판의 주요 기능입니다. 방열판의 기능은 주로 방열 영역, 모양 및 자연 대류 강도의 능력에 의해 영향을받습니다. 방열은 보조 기능 일뿐입니다. LED는 고열에서 작동하기 때문에 열전도율이 높은 알루미늄 합금을 사용해야합니다. 일반적으로 스탬핑 알루미늄 히트 싱크, 압출 알루미늄 히트 싱크, 다이 캐스트 알루미늄 히트 싱크, 냉간 또는 열 단열 알루미늄 방열판이 있습니다.
알루미늄 방열판 스탬핑
제조 과정에서 금속 핀이 각인되어 베이스에 용접됩니다. 이들은 일반적으로 저전력 조명 응용 제품에 사용됩니다. 스탬프 라디에이터는 쉬운 생산 자동화와 저렴한 비용의 장점을 가지고 있습니다. 그러나 가장 큰 단점은 성능 저하입니다.압출 알루미늄 방열판
대부분의 히트 싱크는 압출 알루미늄으로 만들어지며,이 공정은 대부분의 응용 분야에 유용합니다. 저렴하며 사양을 쉽게 지정할 수 있습니다. 압출 라디에이터의 주요 단점은 크기가 압출의 최대 너비에 의해 제한된다는 것입니다.다이 캐스팅 알루미늄 방열판
현재 70-90W / m.K의 열전도율, 높은 열 효율, 다양한 모양 및 쉬운 기계화 및 자동화로 가장 일반적인 선택입니다. 다이 캐스트 알루미늄 방열판은 두꺼운 핀으로 제한되므로 자연 대류 응용 분야에 이상적입니다.차가운 또는 열 단조 알루미늄 방열판
단조 라디에이터는 알루미늄 또는 구리를 압축하여 만들어지며 많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 라디에이터는 냉간 단조 또는 고온 단조 될 수 있습니다. 이 제품들은 좋은 열 전도성, 재료의 많은 선택, 좋은 방열 구조, 작은 크기 및 경량을 가지고 있습니다. 그러나, 그들은 생산하는 데 비쌉니다.
BW 조명 제조업체를 위한 방열판
라디에이터의 선택은 제품의 각 부분의 성능의 특정 상황에 달려 있습니다. 우리가 가장 많이 사용하는 것들은 다이 캐스트 알루미늄 히트 싱크, LED 가로등, LED 지역 조명, 하이 베이 LED 조명, 투광 조명 및 벽 팩 설비입니다. 일부 태양광 제품은 다이 캐스트 알루미늄을 사용하고 일부는 압출 알루미늄 라디에이터를 사용합니다. LED 경기장 조명은 상대적으로 높은 출력과 높은 방열 요구 사항을 가지고 있으므로 냉간 단조 알루미늄 방열판이 선택됩니다.
