Hora de publicación: 2022-08-18 Origen: Sitio
En cierto modo, las luces LED son convenientes porque no emiten calor en forma de radiación infrarroja.Por lo tanto, pueden permanecer en áreas donde la radiación infrarroja causará daños.
Pero un área a tener en cuenta es que los LED producen calor en su interior, y este calor no deseado debe abordarse.Esto provoca el disipador de calor LED.
Los disipadores de calor LED son equipos prácticamente imprescindibles para la industria de fabricación de luces LED para ayudar a reducir el calor del equipo.
En este artículo, brindamos un amplio conocimiento sobre las luces LED y sus disipadores de calor, cómo se producen y cómo puede obtener lo mejor de ellos para su máxima satisfacción.
Lea todo sobre los disipadores de calor LED.
El equipo encargado de absorber el calor interno generado por una luz LED y dispersar el calor absorbido a la atmósfera es un Disipador de calor LED.
El disipador de calor LED se centra en enfriar o mantener la temperatura de una luz LED, que es un criterio esencial para el funcionamiento y la vida útil de una luz LED.Esto, a su vez, hace que los disipadores de calor LED sean muy importantes.
Hay diferentes etapas de producción del disipador de calor LED con otros materiales (discutido en detalle a continuación).
La ineficacia de los semiconductores en la luz LED para generar energía provoca que entre el 70 % y el 95 % de la entrada de energía se pierda en forma de calor.Con toda esta generación de calor inevitable, es crucial reducirlo o evacuarlo para reducir la temperatura interna de la luz LED.
Como se mencionó anteriormente, una temperatura alta constante en el LED puede causar daños debido al aumento de la temperatura interna.Si se aumenta la temperatura de la unión, se reduce el brillo de la bombilla y se acorta la vida útil.Cuando un LED se sobrecalienta, es posible que no falle ni una sola vez, pero se reduce la luminancia.Aunque en ocasiones, puede dejar de funcionar una vez.
Todos estos escenarios conducen a la introducción del disipador de calor LED y su gran importancia.El calor generado por el LED debe transportarse al exterior y enfriarse, y un buen disipador de calor LED puede hacerlo muy bien en tres métodos diferentes
● Radiación
● Conducción
● Convección.
Los métodos más utilizados para la fabricación de disipadores de calor de luz LED son los procedimientos de forja, fundición a presión, estampado y extrusión de metal.Se utilizan muchos otros sistemas.Se explican en detalle a continuación:
En la fabricación de disipadores de calor LED con fundición a presión, un material fundido (aluminio) se introduce en una fundición de metal y se mantiene en su lugar con presión hidráulica.Dependiendo de la forma y el tamaño del molde (que puede variar mucho), se pueden usar diferentes disipadores de calor LED en diferentes aplicaciones. El resultado de este método son superficies texturizadas y ásperas.
El método ideal para la producción en masa, ya que es rentable y eficiente.
Este proceso consiste en comprimir un metal en un molde específico hasta que adquiera la forma del molde.A veces se denomina forja en frío debido al hecho de que se realiza a temperatura ambiente.
Este método crea un disipador de calor con una capacidad de conducción térmica muy alta, hasta un 80 % mejor que el método de fundición a presión.Otras ventajas de su disipador de calor son la calidad de la superficie y la importancia de la resistencia mecánica.
El método de extrusión consiste en empujar un material de aluminio en un orificio para darle forma.Los diferentes tamaños de los disipadores de calor LED se obtienen cortando la parte moldeada al tamaño requerido.
Con este método viene un mejor enfriamiento.Más que el método de Forja.Su conductividad térmica es sublime ya que no se forman poros en la superficie de la pieza después de la producción, lo que puede afectarla.
Este método es de poca utilidad en la fabricación de sumideros de LED debido al consumo ineficaz de materiales asociados con la técnica.Implica el uso de una sierra múltiple para cortar un bloque de metal.
El proceso de producción tiene poca resistencia al calor, lo que hace que la pieza sea altamente conductiva térmicamente.Además, los lotes pequeños tienen un tiempo de entrega corto.
En el estampado, el metal que se utilizará se coloca en un troquel y se trabaja en diferentes tamaños, formas y geometrías utilizando otras técnicas de trabajo de metales, como prensado, troquelado, repujado, rebordeado, punzonado o doblado.
Es rentable e ideal para la producción a gran escala de tiradas de tamaño completo.El procedimiento típico para insertar aletas y hacer aletas de estacas.
Este método consiste en cortar o pelar un material (o cinta) de forma continua.El material generalmente se coloca en un rotador de anillo sólido.
La forma y el grosor de la tira se controlan aplicando una fuerza de tracción a la viruta o cinta emergente.
Para producir disipadores de calor de luz LED con el método de unión, se coloca un agente de unión como soldadura para crear disipadores de calor ranurados por un conjunto de aletas de alta densidad.Las aletas tienen forma de placa con alta densidad para aumentar la tasa de conducción de calor.
Los métodos de unión se pueden realizar con una amplia gama de materiales.Se puede usar fundición a presión, maquinado o extrusión para hacer las bases de las ranuras.Se puede utilizar estampado o extrusión para las aletas de placa.
Dos materiales se utilizan principalmente para los procesos de fabricación de disipadores de calor, que son el cobre y el aluminio.
Aunque la razón principal del disipador de calor es conducir el calor y el cobre tiene una tasa de conducción térmica muy alta, el aluminio es la opción preferida.Esto se debe a que, aunque la tasa de conducción térmica del aluminio es más baja, es moderada.Y el aluminio tiene una alta resistencia a la corrosión, lo que es ideal para la producción de volumen masivo con métodos estándar y es rentable.
Además, la producción con aluminio se puede combinar con otros materiales para facilitar la eficacia del disipador de calor de las luces LED.Se puede agregar material de cobre para estimular la velocidad de conducción y la resistencia del disipador de calor.Se puede agregar magnesio para aumentar la resistencia a la tracción, mientras que también se puede agregar silicona para aumentar la fluidez durante la producción.
El acero inoxidable se usa a veces por sus características resistentes a la corrosión y su acabado estético.Pero son menos conductivos térmicamente en comparación con el cobre o el aluminio.
La cerámica es un material también utilizado.Sumado a su moderada conducción térmica, se implementan porque son más económicos y tienen constantes dieléctricas.Sin embargo, la cerámica tiende a romperse más rápido porque es quebradiza.
La placa de circuito impreso de núcleo metálico, también conocida como MCPCB o PCB de núcleo metálico, se utiliza principalmente en el circuito para alejar o disipar el calor generado por los componentes.
Por lo general, los LED se montan en PCB que producen mucho calor que puede causar daños.Por lo tanto, la PCB con núcleo de metal se implementa para frenar este problema.
Los MCPCB poseen un material de aluminio en la base.El metal ayuda a alejar el calor que genera la placa en el circuito hacia componentes menos vulnerables, en este caso, un disipador de calor para enfriarlo.Los MCPCB son muy útiles para gestionar el calor en el circuito.
Los PCB de núcleo metálico son esenciales, especialmente en dispositivos con una generación de calor considerable, ya que facilitan la operación de enfriamiento debido a que los ventiladores instalados son inadecuados para un enfriamiento suficiente.El núcleo de metal puede conducir el calor de manera efectiva (siendo un metal) a una sección fría.
Las partes de los PCB con núcleo metálico son la capa dieléctrica, la capa de circuito, la capa de núcleo metálico, la capa de cobre y la máscara de soldadura.
La fórmula estándar para calcular el disipador de calor se encuentra a continuación.
θs = (Tj-Ta) — θjc — θb
PD
θs = Resistencia térmica del disipador de calor
θjc = resistencia térmica entre la carcasa del LED y el disipador (resistencia térmica del módulo LED COB).
Tj = temperatura máxima de unión.
Ta = Temperatura del aire ambiente alrededor del disipador de calor del LED.
Pd = potencia distribuida desde el módulo LED.
La fórmula o cálculo anterior le proporcionará un valor que le permitirá decidir cuál es el disipador de calor adecuado.
La carcasa adecuada para el disipador de calor de las luces LED proporciona un canal para ensamblar varios componentes.Viene en diferentes formas y tamaños según el LED para encajar bien.Hay una abertura en la base para cables e hilos eléctricos.
Para montar el disipador de calor de una luz LED, en primer lugar, las almohadillas del disipador de calor deben rozarse para montar el LED correctamente.Se utiliza un calibre de soldadura para el adelgazamiento.
Los contactos y las almohadillas están debidamente alineados y soldados individualmente.Se utiliza un multímetro para asegurar la efectividad de la conexión.
Algunas luces LED están especialmente diseñadas para emitir radiación infrarroja.Pero la mayoría no lo son, y generan mucho calor.
Es importante tener en cuenta que para aumentar la longevidad de sus luces LED, primero debe administrar la cantidad de corriente que fluye hacia el LED.Si ingresa más corriente que la capacidad promedio que puede tomar, fallará de inmediato.Si no se aplica un disipador de calor o el disipador de calor adecuado, se reducirá su brillo y vida útil.Todos trabajan codo con codo.
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