एल ई डी के लिए गर्म पिघला हुआ चिपकने वाला - DIY एल्यूमीनियम रेडिएटर। हम एल ई डी के लिए स्वयं करें रेडिएटर बनाते हैं 50W एलईडी मैट्रिक्स के लिए स्वयं करें रेडिएटर बनाते हैं

यह ज्ञात है कि एलईडी का सेवा जीवन सीधे अर्धचालक में उपयोग की जाने वाली सामग्री की गुणवत्ता पर निर्भर करता है, साथ ही डिवाइस के करंट और उत्पन्न गर्मी की मात्रा के अनुपात पर भी निर्भर करता है। प्रकाश उत्पादन धीरे-धीरे कम हो जाता है, और इसके मूल मूल्य के आधे तक पहुंचने के बाद, एलईडी का जीवन कम होने लगता है। उपकरणों का परिचालन जीवन 100,000 घंटे तक हो सकता है, लेकिन केवल तभी जब यह उच्च तापमान के संपर्क में न हो।

गर्मी उत्पन्न करने वाले उपकरणों को ठंडा करने के लिए, रेडियो इलेक्ट्रॉनिक्स एलईडी के लिए रेडिएटर जैसे उपकरण का उपयोग करता है। इकाइयों से वायुमंडल में ऊष्मा का निष्कासन दो तरीकों से किया जाता है।

एल ई डी को ठंडा करने का पहला तरीका

यह विधि वायुमंडल में ऊष्मा तरंगों के विकिरण, या तापीय संवहन पर आधारित है। यह विधि निष्क्रिय शीतलन की श्रेणी से संबंधित है। ऊर्जा का एक हिस्सा एक उज्ज्वल अवरक्त धारा के माध्यम से वायुमंडल में प्रवेश करता है, और कुछ रेडिएटर से गर्म हवा के संचलन के माध्यम से निकल जाता है।

एलईडी तकनीक में, निष्क्रिय कूलिंग सर्किट सबसे व्यापक हो गए हैं। इसमें घूर्णन तंत्र नहीं है और इसे समय-समय पर रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है।

इस प्रणाली के नुकसान में एक बड़ा हीट सिंक स्थापित करने की आवश्यकता शामिल है। इसका वजन काफी ज्यादा है और इसकी कीमत काफी ज्यादा है.

दूसरी विधि

इसे अशांत संवहन कहा जाता है। यह विधि सक्रिय है. यह प्रणाली पंखे या अन्य का उपयोग करती है यांत्रिकी उपकरण, जो वायु धाराएं बना सकता है।

सक्रिय शीतलन विधि अधिक है उच्च स्तरनिष्क्रिय विधि की तुलना में प्रदर्शन. लेकिन प्रतिकूल मौसम, उपलब्धता बड़ी मात्राधूल, विशेषकर में खुली जगह, ऐसी योजनाओं को हर जगह स्थापित न होने दें।

रेडिएटर निर्माण

सामग्री चुनते समय, आपको निम्नलिखित नियमों द्वारा निर्देशित किया जाना चाहिए:

• तापीय चालकता संकेतक कम से कम 5-10 W होना चाहिए। कम रेटिंग वाली सामग्री हवा से प्राप्त होने वाली सारी गर्मी को स्थानांतरित नहीं कर सकती है।
• 10 वॉट से ऊपर तापीय चालकता का स्तर तकनीकी रूप से अत्यधिक होगा, जिससे डिवाइस की दक्षता में वृद्धि के बिना अनावश्यक नकद लागत आएगी।

रेडिएटर से एलईडी जोड़ने की विधियाँ

एलईडी को दो तरीकों का उपयोग करके डिवाइस से जोड़ा जाता है:

• यांत्रिक;
• चिपकाना.

एलईडी को थर्मल गोंद से गोंद दें। इस प्रयोजन के लिए, धातु की सतह पर थोड़ा सा गोंद लगाया जाता है, फिर उस पर एक एलईडी लगाई जाती है। पाने के लिए अच्छा संबंधएलईडी को तब तक वजन से दबाया जाता है जब तक कि चिपकने वाला पदार्थ पूरी तरह से सूख न जाए। लेकिन अधिकांश कारीगर यांत्रिक विधि का उपयोग करना पसंद करते हैं।

वर्तमान में, विशेष पैनल का उत्पादन किया जा रहा है, जिसके माध्यम से कम से कम समय में डायोड स्थापित करना संभव है। कुछ मॉडल द्वितीयक प्रकाशिकी के लिए अतिरिक्त क्लैंप प्रदान करते हैं। स्थापना बहुत सरल है. रेडिएटर पर एक एलईडी लगाई जाती है, फिर उस पर एक पैनल लगाया जाता है, जो सेल्फ-टैपिंग स्क्रू का उपयोग करके आधार से जुड़ा होता है।

निष्कर्ष

उच्च गुणवत्ता वाले एलईडी के लिए कूलिंग रेडिएटर डिवाइस की लंबी उम्र की कुंजी बन गया है। इसलिए, उपकरण चुनते समय आपको बेहद सावधान रहना चाहिए। फ़ैक्टरी हीट एक्सचेंजर्स का उपयोग करना बेहतर है। वे रेडियो स्टोर्स में उपलब्ध हैं। उपकरणों की लागत अधिक है, लेकिन उन पर एलईडी स्थापित करना आसान है, और सुरक्षा इसकी गुणवत्ता और विश्वसनीयता से अलग है।

एल ई डी कुछ साल पहले ही सामने आए थे। लेकिन वे पहले से ही प्रकाश उत्पादों के बाजार में अपनी नेतृत्व स्थिति सुरक्षित करने में कामयाब रहे हैं। इनका उपयोग न केवल प्रकाश व्यवस्था में, बल्कि विभिन्न शिल्प या शौकिया योजनाओं में भी किया जा सकता है। एलईडी के साथ काम करते समय, आपको शीतलन विकल्पों का ध्यान रखना होगा। एलईडी को ठंडा करने का एक तरीका हीटसिंक स्थापित करना है।

एलईडी को ठंडा करने के लिए रेडिएटर

हमारा लेख आपको शीतलन उपकरण को सही ढंग से और अपने हाथों से कैसे इकट्ठा किया जाए, इसके सभी रहस्यों को उजागर करेगा।

हीट सिंक की आवश्यकता क्यों है?

आपके शुरू करने से पहले स्व विधानसभाएल ई डी के लिए हीट सिंक, आपको प्रकाश स्रोत की विशेषताओं को जानना होगा।
एलईडी अर्धचालक हैं जिनके दो पैर ("+" और "-") होते हैं। उनमें ध्रुवता है.

एल ई डी

उनके लिए रेडिएटर का सही ढंग से निर्माण करने के लिए, एक निश्चित गणना करना आवश्यक है। सबसे पहले, इस गणना में वोल्टेज माप के साथ-साथ करंट भी शामिल होना चाहिए। इसके अलावा, यह याद रखना चाहिए कि एलईडी सहित किसी भी विद्युत गहन उपकरण में गर्म होने की प्रवृत्ति होती है। इसलिए यहां कूलिंग सिस्टम की जरूरत है.
गणना करते समय, याद रखें - प्रकाश स्रोत की निर्दिष्ट शक्ति का केवल 1/3 भाग चमकदार प्रवाह में परिवर्तित हो जाएगा (उदाहरण के लिए, 10w में से 3-3.5)। इसलिए मुख्य भाग होगा गर्मी का नुकसान. गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए रेडिएटर्स का उपयोग किया जाता है।

टिप्पणी! एलईडी के अधिक गर्म होने से इसकी सेवा जीवन में कमी आती है। इसलिए, रेडिएटर का उपयोग करने से आप प्रकाश स्रोत के "जीवन" को भी बढ़ा सकते हैं।

इसलिए, एलईडी सर्किट में सभी मुख्य तत्वों के लिए एक शीतलन परिसर होता है।
आज, विद्युत सर्किट के तत्वों को ठंडा करने के लिए, जिसमें एलईडी भी शामिल हैं, आप तीन गर्मी हटाने के विकल्पों का उपयोग कर सकते हैं:

• डिवाइस बॉडी के माध्यम से (हमेशा संभव नहीं);
• के माध्यम से मुद्रित सर्किट बोर्ड. शीतलन गैर-प्राथमिक प्रवाहकीय पथों के माध्यम से होता है जिसके माध्यम से धारा प्रवाहित होती है;
• रेडिएटर का उपयोग करना। यह बोर्ड और एलईडी दोनों में फिट बैठता है।

टिप्पणी! बाद की स्थिति में, यह सही ढंग से गणना करना आवश्यक है कि यह किस क्षेत्र का होना चाहिए।

एलईडी हीटसिंक

सबसे प्रभावी तरीकाएलईडी को ठंडा करने के लिए रेडिएटर का उपयोग करना होता है, जिसे आप आसानी से स्वयं बना सकते हैं। याद रखने वाली मुख्य बात यह है कि हीट सिंक का संचालन पंखों के आकार और संख्या से प्रभावित होता है।

हीट सिंक की डिज़ाइन सुविधाएँ

अपने स्वयं के हाथों से एलईडी के लिए उपयुक्त रेडिएटर को इकट्ठा करने में उलझन में, कई लोग काफी तार्किक सवाल पूछते हैं "कौन सा बेहतर है?" दरअसल, आज हीट सिंक के दो समूह हैं जो उनकी डिज़ाइन सुविधाओं में भिन्न हैं:

• सुई के आकार का. अक्सर प्राकृतिक शीतलन प्रणालियों के लिए उपयोग किया जाता है। ऐसे मॉडलों का उपयोग उच्च-शक्ति एलईडी के लिए किया जाता है;

सुई रेडिएटर

• काटने का निशानवाला फोर्स्ड कूलिंग सिस्टम में उपयोग किया जाता है। के आधार पर उनका चयन किया जाता है ज्यामितीय पैरामीटर. इसके अलावा, इनका उपयोग उच्च-शक्ति एलईडी को ठंडा करने के लिए भी किया जा सकता है।

फिनन्ड रेडिएटर

हीट सिंक का प्रकार चुनते समय, आपको यह याद रखना चाहिए कि सुई निष्क्रिय डिवाइस पंख वाले मॉडल की दक्षता से 70% अधिक है।
किसी भी डिज़ाइन (फिनिश्ड या सुई के आकार) के रेडिएटर के अलग-अलग आकार हो सकते हैं:

• वर्ग;
• गोल;
• आयताकार.

एलईडी के लिए उपयुक्त हीटसिंक विकल्प को शीतलन आवश्यकताओं के आधार पर चुना जाना चाहिए।

कंप्यूटिंग सुविधाएँ

अपने हाथों से रेडिएटर बनाने के लिए सर्किट की गणना हमेशा तत्व आधार के चयन से शुरू होनी चाहिए। यह मत भूलिए कि यहां रेटिंग न केवल इकट्ठे हीट सिंक की क्षमता के अनुरूप होनी चाहिए, बल्कि अतिरिक्त नुकसान के निर्माण को रोकने के लिए भी होनी चाहिए। अन्यथा घर का बना उपकरणकम दक्षता होगी. और सबसे पहले, इसके लिए रेडिएटर क्षेत्र की गणना करना आवश्यक है।
क्षेत्रफल जैसे पैरामीटर की गणना में क्या शामिल होना चाहिए:

• डिवाइस का संशोधन;
• प्रकीर्णन क्षेत्र क्या है;
• परिवेशी वायु संकेतक;
• वह सामग्री जिससे हीट सिंक बनाया जाता है।

ऐसी बारीकियों को ध्यान में रखा जाना चाहिए जब एक पुराने रेडिएटर को फिर से तैयार करने के बजाय एक नया रेडिएटर डिजाइन किया जा रहा हो। हीट सिंक की स्व-संयोजन के लिए सबसे महत्वपूर्ण संकेतक हीट एक्सचेंज तत्व की अधिकतम अनुमेय बिजली अपव्यय का संकेतक होगा।
रेडिएटर क्षेत्र की गणना करने के दो तरीके हैं।
प्रथम गणना विधि. आवश्यक क्षेत्र निर्धारित करने के लिए, आपको सूत्र F = a x S x (T1 - T2) का उपयोग करने की आवश्यकता है, जहां:

• एफ-गर्मी का प्रवाह;
• एस - हीट सिंक का सतह क्षेत्र;
• T1 उस माध्यम के तापमान का संकेतक है जो गर्मी को दूर करता है;
• T2 गर्म सतह का तापमान है;
• a ऊष्मा अंतरण को प्रतिबिंबित करने वाला गुणांक है। बिना पॉलिश की गई सतहों के लिए यह गुणांक पारंपरिक रूप से 6-8 W/(m2K) माना जाता है।

परिधि

इस गणना पद्धति का उपयोग करते हुए, यह याद रखना आवश्यक है कि प्लेट या रिब में गर्मी हटाने के लिए दो सतहें होती हैं। इस मामले में, सुई की सतह की गणना परिधि (π x D) का उपयोग करके की जाती है, जिसे ऊंचाई संकेतक से गुणा किया जाना चाहिए।
दूसरी गणना विधि. प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त कुछ हद तक सरलीकृत सूत्र का उपयोग यहां किया जाता है। इस मामले में, सूत्र S = x W का उपयोग किया जाता है, जहां:

• एस-हीट एक्सचेंजर क्षेत्र;
• एम - अप्रयुक्त एलईडी पावर;
• डब्ल्यू - आपूर्ति की गई बिजली (डब्ल्यू)।

इसके अलावा, यदि एक रिब्ड एल्यूमीनियम उपकरण का निर्माण किया जा रहा है, तो आप गणना में ताइवानी विशेषज्ञों द्वारा प्राप्त डेटा का उपयोग कर सकते हैं:

• 60 डब्ल्यू - 7000 से 73000 सेमी2 तक;
• 10 डब्ल्यू - लगभग 1000 सेमी2;
• 3 डब्ल्यू - 30 से 50 सेमी 2 तक;
• 1 डब्ल्यू - 10 से 15 सेमी 2 तक।

लेकिन ऐसे में यह याद रखना जरूरी है कि उपरोक्त डेटा ताइवान की जलवायु परिस्थितियों के लिए उपयुक्त है। हमारे मामले में, प्रारंभिक गणना करते समय ही उन्हें लिया जाना चाहिए।

हीट सिंक के निर्माण के लिए सामग्री

एलईडी का सेवा जीवन सीधे तौर पर सेमीकंडक्टर में उपयोग की जाने वाली सामग्री के साथ-साथ शीतलन प्रणाली की गुणवत्ता पर निर्भर करता है।
हीट सिंक के लिए सामग्री चुनते समय, आपको निम्नलिखित द्वारा निर्देशित होना चाहिए:

• सामग्री में कम से कम 5-10 W की तापीय चालकता होनी चाहिए;
• तापीय चालकता का स्तर 10 W से ऊपर होना चाहिए।

इस संबंध में, हीट सिंक के निर्माण के लिए निम्नलिखित सामग्रियों का उपयोग करना उचित है:

• एल्यूमीनियम. एल्यूमीनियम संस्करण का उपयोग वर्तमान में एलईडी को ठंडा करने के लिए सबसे अधिक किया जाता है। लेकिन साथ ही, एल्यूमीनियम हीट सिंक का एक महत्वपूर्ण नुकसान है - इसमें कई परतें होती हैं। इस संरचना के परिणामस्वरूप, एल्यूमीनियम उपकरण थर्मल प्रतिरोध को उत्तेजित करता है। उन्हें केवल अतिरिक्त गर्मी-संचालन सामग्री की मदद से दूर किया जा सकता है, जो इन्सुलेट प्लेटें हो सकती हैं;

टिप्पणी! एल्यूमीनियम रेडिएटर, अपनी कमियों के बावजूद, गर्मी को खत्म करने का उत्कृष्ट काम करता है। यहां एल्युमिनियम प्लेट का उपयोग किया जाता है, जिसे पंखे से उड़ाया जाता है।

एल्यूमिनियम रेडिएटर

• चीनी मिट्टी की चीज़ें। सिरेमिक हीट सिंक में विशेष मार्ग होते हैं जिनके माध्यम से करंट का संचालन किया जाता है। एल ई डी को उन्हीं निशानों से मिलाया जाता है। ऐसे उत्पाद दोगुनी गर्मी दूर करने में सक्षम हैं;
• ताँबा। यहां एक ताम्रपत्र है। यह एल्यूमीनियम की तुलना में उच्च तापीय चालकता द्वारा प्रतिष्ठित है। लेकिन तांबा एल्यूमीनियम से कमतर है तकनीकी निर्देशऔर वजन। साथ ही, तांबा एक लचीली धातु नहीं है, और प्रसंस्करण के बाद बहुत सारे स्क्रैप बच जाते हैं;

कॉपर रेडिएटर

• प्लास्टिक। फायदे में किफायती लागत के साथ-साथ उच्च स्तर की तकनीक भी शामिल है। साथ ही, यहां नुकसान कम तापीय चालकता है।

जैसा कि हम देखते हैं, सबसे अधिक सबसे बढ़िया विकल्पकीमत और गुणवत्ता के मामले में, आप एल्युमीनियम से एलईडी के लिए अपना रेडिएटर बनाने में सक्षम होंगे। आइए एलईडी के लिए हीट सिंक बनाने के कई तरीकों पर गौर करें।

हीट सिंक कैसे बनाये जाते हैं?

सभी रेडियो शौकीन ऐसे उपकरणों का उत्पादन करने को तैयार नहीं हैं। आख़िरकार, यह एक अग्रणी भूमिका निभाएगा। एलईडी से बने लाइटिंग इंस्टालेशन का सेवा जीवन इस बात पर निर्भर करता है कि हीट सिंक हाथ से कितनी अच्छी तरह बनाया गया है। इसलिए, बहुत से लोग जोखिम नहीं लेना पसंद करते हैं और विशेष दुकानों में शीतलन प्रणाली के लिए उपकरण खरीदना पसंद करते हैं।

डायोड के लिए घर का बना रेडिएटर

लेकिन ऐसी स्थितियाँ होती हैं जब इसे खरीदना संभव नहीं होता है, लेकिन इसे उपलब्ध सामग्रियों से बनाया जा सकता है जो किसी भी रेडियो शौकिया की घरेलू प्रयोगशाला में आसानी से मिल सकती हैं। और यहां दो विनिर्माण विधियां उपयुक्त हैं।

स्व-संयोजन की पहली विधि

होममेड रेडिएटर के लिए सबसे सरल डिज़ाइन, निश्चित रूप से, एक सर्कल होगा। इसे इस प्रकार काटा जा सकता है:

• हमने एल्यूमीनियम की एक शीट से एक सर्कल काट दिया और उस पर आवश्यक संख्या में कटौती की;

एल्यूमीनियम सर्कल काटें

• आगे हम सेक्टर को थोड़ा मोड़ते हैं। नतीजा कुछ-कुछ पंखे जैसा है;
• कुल्हाड़ियों के साथ 4 एंटीना को मोड़ना आवश्यक है। उनकी मदद से, डिवाइस को लैंप बॉडी से जोड़ा जाएगा;
• ऐसे रेडिएटर पर एलईडी को थर्मल पेस्ट का उपयोग करके ठीक किया जा सकता है।

गोल डायोड के लिए तैयार रेडिएटर

जैसा कि आप देख सकते हैं, यह काफी सरल निर्माण विधि है।

स्व-संयोजन की दूसरी विधि

कूलिंग डिवाइस जो एल ई डी से जुड़ा होगा, उसे पाइप के एक टुकड़े से स्वतंत्र रूप से बनाया जा सकता है जिसमें आयताकार क्रॉस-सेक्शन होता है, या एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल से। यहां आपको आवश्यकता होगी:

• 16 मिमी व्यास वाला प्रेस वॉशर;
• पाइप 30x15x1.5;
• थर्मल पेस्ट केटीपी 8;
• डब्ल्यू-आकार की प्रोफ़ाइल 265;
• गर्म गोंद;
• सेल्फ़ टैपिंग स्क्रू

हम रेडिएटर इस प्रकार बनाते हैं:

• पाइप में तीन छेद ड्रिल करें;

रेडिएटर पाइप विकल्प

• आगे हम प्रोफ़ाइल को ड्रिल करते हैं। इसका उपयोग इसे लैंप से जोड़ने के लिए किया जाएगा;
• हम गर्म गोंद का उपयोग करके एलईडी को पाइप से जोड़ते हैं, जो हीट सिंक के आधार के रूप में कार्य करेगा;
• रेडिएटर तत्वों के जंक्शनों पर, केटीपी 8 थर्मल पेस्ट की एक परत लागू करें;
• जो कुछ बचा है वह एक प्रेस वॉशर से सुसज्जित स्व-टैपिंग स्क्रू का उपयोग करके संरचना को इकट्ठा करना है।

इस विधि को लागू करना पहले विकल्प की तुलना में कुछ अधिक कठिन होगा।

निष्कर्ष

यह जानने के बाद कि एलईडी से जुड़ा रेडिएटर क्या है, इसे तात्कालिक साधनों से स्वयं बनाना काफी संभव है। उसका सही संयोजनइससे आपको न केवल प्रकाश व्यवस्था को प्रभावी ढंग से ठंडा करने में मदद मिलेगी, बल्कि एलईडी की सेवा जीवन को कम करने की स्थिति से भी बचा जा सकेगा।

एलईडी की घोषित सेवा जीवन हजारों घंटे है। ऑप्टिकल प्रदर्शन से समझौता किए बिना इतना उच्च प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए, हीटसिंक के साथ उच्च-शक्ति एलईडी का उपयोग किया जाना चाहिए। यह आलेख पाठक को रेडिएटर की गणना और चयन, उनके संशोधनों और गर्मी अपव्यय को प्रभावित करने वाले कारकों से संबंधित प्रश्नों के उत्तर ढूंढने की अनुमति देगा।

इसकी आवश्यकता क्यों है?

अन्य अर्धचालक उपकरणों के साथ, एलईडी नहीं है आदर्श तत्व 100% दक्षता कारक (दक्षता) के साथ। इसके द्वारा उपभोग की गई अधिकांश ऊर्जा ऊष्मा में नष्ट हो जाती है। सटीक दक्षता मान उत्सर्जक डायोड के प्रकार और उसकी निर्माण तकनीक पर निर्भर करता है। कम-वर्तमान एलईडी की दक्षता 10-15% है, और 1 डब्ल्यू से अधिक की शक्ति वाले आधुनिक सफेद एलईडी के लिए, इसका मूल्य 30% तक पहुंच जाता है, जिसका अर्थ है कि शेष 70% गर्मी के रूप में खर्च किया जाता है।

एलईडी जो भी हो, स्थिर और दीर्घकालिक संचालन के लिए इसे क्रिस्टल, यानी रेडिएटर से थर्मल ऊर्जा को लगातार हटाने की आवश्यकता होती है। कम-वर्तमान एलईडी में, रेडिएटर का कार्य लीड (एनोड और कैथोड) द्वारा किया जाता है। उदाहरण के लिए, एसएमडी 2835 में एनोड लीड तत्व के निचले हिस्से का लगभग आधा हिस्सा लेता है। उच्च-शक्ति एल ई डी में, बिजली अपव्यय का पूर्ण मूल्य परिमाण के कई आदेशों से अधिक है। इसलिए, वे अतिरिक्त हीट सिंक के बिना सामान्य रूप से कार्य नहीं कर सकते हैं। प्रकाश उत्सर्जक क्रिस्टल के लगातार अधिक गर्म होने से अर्धचालक उपकरण का सेवा जीवन काफी कम हो जाता है और ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य में बदलाव के साथ चमक में धीरे-धीरे कमी आती है।

प्रकार

संरचनात्मक रूप से, सभी रेडिएटर्स को तीन बड़े समूहों में विभाजित किया जा सकता है: प्लेट, रॉड और रिब्ड। सभी मामलों में, आधार एक वृत्त, वर्ग या आयत के आकार का हो सकता है। चुनते समय आधार की मोटाई मौलिक महत्व की होती है, क्योंकि यह वह क्षेत्र है जो रेडिएटर की पूरी सतह पर गर्मी प्राप्त करने और समान रूप से वितरित करने के लिए जिम्मेदार है।

रेडिएटर का फॉर्म फैक्टर भविष्य के ऑपरेटिंग मोड से प्रभावित होता है:

• प्राकृतिक वेंटिलेशन के साथ;
• मजबूर वेंटिलेशन के साथ.

एलईडी के लिए कूलिंग रेडिएटर जिसका उपयोग बिना पंखे के किया जाएगा, उसके पंखों के बीच कम से कम 4 मिमी की दूरी होनी चाहिए। अन्यथा, प्राकृतिक संवहन गर्मी को सफलतापूर्वक हटाने के लिए पर्याप्त नहीं होगा। एक उल्लेखनीय उदाहरण कंप्यूटर प्रोसेसर की शीतलन प्रणाली है, जहां के कारण शक्तिशाली पंखापसलियों के बीच की दूरी 1 मिमी तक कम हो जाती है।

एलईडी लैंप डिजाइन करते समय बडा महत्वउन्हें दिया गया उपस्थिति, जिसका हीट सिंक के आकार पर भारी प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, एलईडी लैंप की तापीय ऊर्जा निष्कासन प्रणाली को मानक से आगे नहीं जाना चाहिए नाशपाती के आकार का. यह तथ्य डेवलपर्स को विभिन्न तरकीबों का सहारा लेने के लिए मजबूर करता है: एल्यूमीनियम बेस के साथ मुद्रित सर्किट बोर्डों का उपयोग करना, उन्हें गर्म-पिघल चिपकने वाले का उपयोग करके रेडिएटर आवास से जोड़ना।

रेडिएटर सामग्री

वर्तमान में, उच्च-शक्ति एलईडी को ठंडा करने का कार्य मुख्य रूप से एल्यूमीनियम रेडिएटर्स का उपयोग करके किया जाता है। यह विकल्प इस धातु के हल्केपन, कम लागत, प्रसंस्करण में लचीलेपन और अच्छे ताप-संचालन गुणों के कारण है। एलईडी के लिए तांबे के रेडिएटर को स्थापित करना एक ल्यूमिनेयर में उचित है जहां आकार सर्वोपरि महत्व रखता है, क्योंकि तांबा एल्यूमीनियम की तुलना में दोगुनी गर्मी को नष्ट कर देता है। आइए उन सामग्रियों के गुणों पर अधिक विस्तार से विचार करें जिनका उपयोग अक्सर उच्च-शक्ति एलईडी को ठंडा करने के लिए किया जाता है।

अल्युमीनियम

एल्यूमीनियम की तापीय चालकता गुणांक 202-236 W/m*K की सीमा में है और मिश्र धातु की शुद्धता पर निर्भर करता है। इस सूचक के अनुसार, यह लोहे और पीतल से 2.5 गुना अधिक है। इसके अलावा एल्युमीनियम भी हो सकता है अलग - अलग प्रकारयांत्रिक प्रसंस्करण. ताप अपव्यय गुणों को बढ़ाने के लिए एल्यूमीनियम रेडिएटरएनोडाइज्ड (लेपित काला)।

ताँबा

तांबे की तापीय चालकता 401 W/m*K है, जो अन्य धातुओं में चांदी के बाद दूसरे स्थान पर है। फिर भी, तांबे के रेडिएटर एल्यूमीनियम की तुलना में बहुत कम आम हैं, जो कई नुकसानों की उपस्थिति के कारण है:

• तांबे की उच्च लागत;
• जटिल यांत्रिक प्रसंस्करण;
• बड़ा द्रव्यमान.

तांबे की शीतलन संरचना के उपयोग से लैंप की लागत में वृद्धि होती है, जो भयंकर प्रतिस्पर्धा की स्थितियों में अस्वीकार्य है।

चीनी मिट्टी

अत्यधिक कुशल हीट सिंक बनाने में एक नया समाधान एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक बन गया है, जिसकी तापीय चालकता 170-230 W/m*K है। इस सामग्री की विशेषता कम खुरदरापन और उच्च ढांकता हुआ गुण हैं।

थर्मोप्लास्टिक का उपयोग करना

इस तथ्य के बावजूद कि तापीय प्रवाहकीय प्लास्टिक (3–40 W/m*K) के गुण एल्यूमीनियम की तुलना में खराब हैं, उनका मुख्य लाभ कम लागत और हल्कापन है। कई निर्माता एलईडी लैंपआवास बनाने के लिए थर्मोप्लास्टिक का उपयोग किया जाता है। हालाँकि, थर्मोप्लास्टिक 10 W से अधिक की शक्ति वाले एलईडी लैंप के डिजाइन में धातु रेडिएटर्स से प्रतिस्पर्धा खो देता है।

उच्च-शक्ति एल ई डी की शीतलन सुविधाएँ

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, निष्क्रिय या सक्रिय शीतलन का आयोजन करके एलईडी से प्रभावी गर्मी निष्कासन प्राप्त किया जा सकता है। एल्यूमीनियम (तांबा) रेडिएटर्स पर 10 डब्ल्यू तक की बिजली खपत के साथ एलईडी स्थापित करने की सलाह दी जाती है, क्योंकि उनके वजन और आकार संकेतकों में स्वीकार्य मूल्य होंगे।

50 W या अधिक की शक्ति वाले LED सरणियों के लिए निष्क्रिय शीतलन का उपयोग कठिन हो जाता है; रेडिएटर का आयाम दसियों सेंटीमीटर होगा, और वजन बढ़कर 200-500 ग्राम हो जाएगा। इस मामले में, एक छोटे पंखे के साथ एक कॉम्पैक्ट रेडिएटर का उपयोग करने पर विचार करना उचित है। यह अग्रानुक्रम शीतलन प्रणाली के वजन और आकार को कम करेगा, लेकिन अतिरिक्त कठिनाइयां पैदा करेगा। पंखे को उचित आपूर्ति वोल्टेज प्रदान किया जाना चाहिए, और सुरक्षात्मक शटडाउन सुनिश्चित करने के लिए देखभाल की जानी चाहिए एलईडी लैंपकूलर ख़राब होने की स्थिति में.

शक्तिशाली एलईडी मैट्रिसेस को ठंडा करने का एक और तरीका है। इसमें एक तैयार सिंजेट मॉड्यूल का उपयोग होता है, जो मध्यम-प्रदर्शन वाले वीडियो कार्ड के लिए कूलर जैसा दिखता है। SynJet मॉड्यूल में उच्च प्रदर्शन, 2 डिग्री सेल्सियस/डब्ल्यू से अधिक का थर्मल प्रतिरोध और 150 ग्राम तक का वजन है। इसका सटीक आयाम और वजन विशिष्ट मॉडल पर निर्भर करता है। नुकसान में बिजली स्रोत की आवश्यकता और उच्च लागत शामिल हैं। नतीजतन, यह पता चलता है कि 50 डब्ल्यू एलईडी मैट्रिक्स को या तो भारी लेकिन सस्ते रेडिएटर पर, या पंखे, बिजली आपूर्ति और सुरक्षा प्रणाली के साथ छोटे रेडिएटर पर लगाया जाना चाहिए।

हीटसिंक जो भी हो, यह एलईडी सब्सट्रेट के साथ अच्छा, लेकिन सर्वोत्तम नहीं, थर्मल संपर्क प्रदान कर सकता है। थर्मल प्रतिरोध को कम करने के लिए, संपर्क सतह पर गर्मी-संचालन पेस्ट लगाया जाता है। इसके प्रभाव की प्रभावशीलता कंप्यूटर प्रोसेसर के लिए शीतलन प्रणालियों में इसके व्यापक उपयोग से साबित हुई है। उच्च गुणवत्ता वाला थर्मल पेस्ट सख्त होने के लिए प्रतिरोधी है और इसमें चिपचिपाहट कम होती है। जब रेडिएटर (सब्सट्रेट) पर लगाया जाता है, तो पूरे संपर्क क्षेत्र पर एक पतली, समान परत पर्याप्त होती है। दबाने और ठीक करने के बाद परत की मोटाई लगभग 0.1 मिमी होगी।

रेडिएटर क्षेत्र की गणना

एलईडी के लिए रेडिएटर की गणना करने की दो विधियाँ हैं:

• डिज़ाइन, जिसका सार किसी दिए गए तापमान पर संरचना के ज्यामितीय आयामों को निर्धारित करना है;
• अंशांकन, जो उल्टे क्रम में संचालन मानता है, अर्थात, ज्ञात रेडिएटर मापदंडों के साथ, गणना करना संभव है अधिकतम राशिगर्मी, जिसे यह प्रभावी ढंग से नष्ट करने में सक्षम है।

एक या दूसरे विकल्प का उपयोग उपलब्ध प्रारंभिक डेटा पर निर्भर करता है। किसी भी मामले में, सटीक गणना कई मापदंडों के साथ एक जटिल गणितीय समस्या है। संदर्भ साहित्य का उपयोग करने की क्षमता के अलावा, ग्राफ़ से आवश्यक डेटा लें और उन्हें उचित सूत्रों में प्रतिस्थापित करें, आपको रेडिएटर छड़ या पंख की कॉन्फ़िगरेशन, उनकी दिशा, साथ ही प्रभाव को भी ध्यान में रखना चाहिए बाह्य कारक. यह स्वयं एल ई डी की गुणवत्ता पर भी विचार करने योग्य है। अक्सर, चीनी निर्मित एलईडी में, वास्तविक विशेषताएं घोषित लोगों से भिन्न होती हैं।

सटीक गणना

सूत्रों और गणनाओं पर आगे बढ़ने से पहले, तापीय ऊर्जा वितरण के क्षेत्र में बुनियादी शब्दों से परिचित होना आवश्यक है। थर्मल चालन अधिक गर्म भौतिक शरीर से कम गर्म भौतिक शरीर में थर्मल ऊर्जा को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया है। तापीय चालकता को मात्रात्मक रूप से एक गुणांक के रूप में व्यक्त किया जाता है जो दर्शाता है कि तापमान में 1°K परिवर्तन होने पर एक सामग्री एक इकाई क्षेत्र के माध्यम से कितनी गर्मी स्थानांतरित कर सकती है। एलईडी लैंप में, ऊर्जा विनिमय में शामिल सभी भागों में उच्च तापीय चालकता होनी चाहिए। विशेष रूप से, यह क्रिस्टल से केस तक और फिर रेडिएटर और हवा में ऊर्जा के हस्तांतरण से संबंधित है।

संवहन भी ऊष्मा स्थानांतरण की एक प्रक्रिया है जो तरल पदार्थ और गैसों के अणुओं की गति के कारण होती है। एलईडी लैंप के संबंध में, रेडिएटर और हवा के बीच ऊर्जा के आदान-प्रदान पर विचार करना प्रथागत है। यह प्राकृतिक संवहन हो सकता है, जो वायु प्रवाह की प्राकृतिक गति के कारण होता है, या मजबूरन, पंखा लगाकर आयोजित किया जाता है।

लेख की शुरुआत में यह कहा गया था कि एलईडी द्वारा खपत की जाने वाली बिजली का लगभग 70% गर्मी के रूप में खपत होती है। एलईडी के लिए हीटसिंक की गणना करने के लिए, आपको व्यय हुई ऊर्जा की सटीक मात्रा जानने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए हम सूत्र का उपयोग करते हैं:

पी टी =के*यू पीआर *आई पीआर, कहां:

पी टी - गर्मी के रूप में जारी शक्ति, डब्ल्यू;
k एक गुणांक है जो ऊष्मा में परिवर्तित ऊर्जा के प्रतिशत को ध्यान में रखता है। उच्च-शक्ति एल ई डी के लिए यह मान 0.7-0.8 के बराबर लिया जाता है;
यू पीआर - रेटेड करंट प्रवाहित होने पर एलईडी पर आगे वोल्टेज ड्रॉप, वी;
आई पीआर - रेटेड करंट, ए।

अब समय आ गया है कि क्रिस्टल से वायु तक ऊष्मा के प्रवाह के मार्ग में स्थित बाधाओं की संख्या गिनें। प्रत्येक बाधा एक थर्मल प्रतिरोध का प्रतिनिधित्व करती है, जो प्रतीक (आरθ, डिग्री/डब्ल्यू) द्वारा इंगित की जाती है। स्पष्टता के लिए, संपूर्ण शीतलन प्रणाली को थर्मल प्रतिरोधों के श्रृंखला-समानांतर कनेक्शन के समतुल्य सर्किट के रूप में प्रस्तुत किया गया है

Rθ ja = Rθ jc + Rθ cs + Rθ sa , जहां:

आरθ जेसी - पी-एन जंक्शन-केस का थर्मल प्रतिरोध;
आरθ सीएस - केस-सतह रेडिएटर का थर्मल प्रतिरोध;
आरθ सा - थर्मल प्रतिरोध रेडिएटर-एयर (सतह रेडिएटर-एयर)।

यदि आप मुद्रित सर्किट बोर्ड पर एलईडी स्थापित करने या थर्मल पेस्ट का उपयोग करने की योजना बना रहे हैं, तो आपको उनके थर्मल प्रतिरोध को भी ध्यान में रखना होगा। व्यवहार में, Rθsa का मान दो तरीकों से निर्धारित किया जा सकता है।

आरθ जा - प्रतिरोध पी-एन-जंक्शन-वायु;
टी जे - अधिकतम तापमानपी-एन जंक्शन (संदर्भ पैरामीटर), डिग्री सेल्सियस;
टी ए - रेडिएटर के पास हवा का तापमान, डिग्री सेल्सियस।

Rθ sa = Rθ ja -Rθ jc -Rθ cs, जहां Rθ jc और Rθ cs संदर्भ पैरामीटर हैं।

ग्राफ़ से "आगे की धारा पर अधिकतम तापीय प्रतिरोध की निर्भरता" ज्ञात करें।

ज्ञात Rθ sa के आधार पर, एक मानक रेडिएटर का चयन किया जाता है। इस मामले में, थर्मल प्रतिरोध का रेटेड मूल्य गणना की तुलना में थोड़ा कम होना चाहिए।

अनुमानित सूत्र

कई रेडियो शौकीन अपने घरेलू उत्पादों में पुराने इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों से बचे रेडिएटर का उपयोग करने के आदी हैं। हालाँकि, वे अधिक गहराई में नहीं जाना चाहते जटिल गणनाऔर महंगी नई आयातित वस्तुएँ खरीदें। एक नियम के रूप में, वे केवल एक प्रश्न में रुचि रखते हैं: "मौजूदा एल्यूमीनियम एलईडी रेडिएटर कितनी बिजली बर्बाद कर सकता है?"

हम एक सरल अनुभवजन्य सूत्र का उपयोग करने का सुझाव देते हैं जो आपको स्वीकार्य गणना परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देता है: Rθ sa =50/√S, जहां S सेमी 2 में रेडिएटर का सतह क्षेत्र है।

इस सूत्र में प्रतिस्थापित करना ज्ञात मूल्यहीट सिंक का कुल क्षेत्रफल, पसलियों (छड़) और साइड चेहरों की सतह को ध्यान में रखते हुए, हम इसका थर्मल प्रतिरोध प्राप्त करते हैं।

अनुमेय शक्ति अपव्यय सूत्र से पाया जाता है: P t =(T j -T a)/Rθ ja.

उपरोक्त गणना कई बारीकियों को ध्यान में नहीं रखती है जो संपूर्ण शीतलन प्रणाली (रेडिएटर की दिशात्मकता, एलईडी की तापमान विशेषताओं, आदि) के संचालन की गुणवत्ता को प्रभावित करती हैं। इसलिए, प्राप्त परिणाम को 0.7 के सुरक्षा कारक से गुणा करने की अनुशंसा की जाती है।

DIY एलईडी रेडिएटर

अपने हाथों से 1, 3 या 10 डब्ल्यू एलईडी के लिए एल्यूमीनियम रेडिएटर बनाना मुश्किल नहीं है। आइए पहले विचार करें सरल डिज़ाइन, जिसके उत्पादन में लगभग आधे घंटे का समय लगेगा और 1-3 मिमी मोटी एक गोल प्लेट होगी। परिधि के साथ, हर 5 मिमी पर केंद्र में कटौती की जाती है, और परिणामी क्षेत्रों को थोड़ा मोड़ दिया जाता है तैयार डिज़ाइनएक प्ररित करनेवाला जैसा दिखता था. रेडिएटर को शरीर से जोड़ने के लिए कई सेक्टरों में छेद किए जाते हैं। 10 वॉट एलईडी के लिए होममेड हीटसिंक बनाना थोड़ा अधिक कठिन है। ऐसा करने के लिए आपको 20 मिमी चौड़ी और 2 मिमी मोटी 1 मीटर एल्यूमीनियम पट्टी की आवश्यकता होगी। सबसे पहले, पट्टी को हैकसॉ से 8 बराबर भागों में काटा जाता है, जिन्हें फिर ढेर किया जाता है, ड्रिल किया जाता है और बोल्ट और नट से कस दिया जाता है। एलईडी मैट्रिक्स को माउंट करने के लिए साइड फेस में से एक को पॉलिश किया गया है। छेनी की सहायता से पट्टियों को अलग-अलग दिशाओं में मोड़ा जाता है। बन्धन बिंदुओं पर एलईडी मॉड्यूलछेद किए। रेत से भरी सतह पर गर्म पिघला हुआ चिपकने वाला लगाया जाता है, शीर्ष पर एक मैट्रिक्स लगाया जाता है, इसे स्व-टैपिंग शिकंजा के साथ ठीक किया जाता है।

शौकिया DIY परियोजनाओं के लिए सस्ते हीट सिंक

विशेषकर उन रेडियो शौकीनों के लिए जो प्रयोग करना पसंद करते हैं विभिन्न सामग्रियांगर्मी हटाने के लिए और साथ ही महंगे पर पैसा खर्च नहीं करना चाहते तैयार माल, हम अपने हाथों से रेडिएटर खोजने और बनाने पर कुछ सिफारिशें देंगे। ठंडा करने के लिए एलईडी स्ट्रिप्सऔर शासकों के लिए, एल्यूमीनियम से बना एक फर्नीचर प्रोफ़ाइल एकदम सही है। ये स्लाइडिंग वार्डरोब या रसोई फिटिंग के लिए गाइड हो सकते हैं, जिनके अवशेष फर्नीचर स्टोर में कीमत पर खरीदे जा सकते हैं।

3-10 W एलईडी मैट्रिसेस को ठंडा करने के लिए, सोवियत टेप रिकॉर्डर और एम्पलीफायरों से बने रेडिएटर उपयुक्त हैं, जो हर शहर के रेडियो बाजारों में पर्याप्त से अधिक हैं। आप पुराने कार्यालय उपकरणों के स्पेयर पार्ट्स का भी उपयोग कर सकते हैं।

50 वॉट एलईडी के लिए होममेड कूलिंग को दोषपूर्ण चेनसॉ या लॉन घास काटने की मशीन के रेडिएटर से कई भागों में काटकर बनाया जा सकता है। आप ऐसे स्पेयर पार्ट्स को मरम्मत की दुकानों में स्क्रैप की कीमत पर खरीद सकते हैं। बेशक, इस मामले में आप एलईडी लैंप के सौंदर्य गुणों के बारे में भूल सकते हैं।

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एलईडी को सबसे कुशल प्रकाश स्रोतों में से एक माना जाता है; उनका चमकदार प्रवाह लगभग 100 एलएम/डब्ल्यू तक शानदार मूल्यों तक पहुंचता है। फ्लोरोसेंट लैंप आधा, यानी 50-70 एलएम/डब्ल्यू का उत्पादन करते हैं। हालाँकि, एलईडी के दीर्घकालिक संचालन के लिए, उनकी तापीय स्थितियों का सामना करना आवश्यक है। इसके लिए एलईडी के लिए ब्रांडेड या होममेड रेडिएटर्स का इस्तेमाल किया जाता है।

डायोड को शीतलन की आवश्यकता क्यों होती है?

अपनी उच्च चमकदार दक्षता के बावजूद, एल ई डी खपत की गई बिजली का लगभग एक तिहाई हिस्सा प्रकाश उत्सर्जित करता है, और बाकी गर्मी के रूप में उत्सर्जित होता है। यदि डायोड ज़्यादा गरम हो जाता है, तो उसके क्रिस्टल की संरचना बाधित हो जाती है और ख़राब होने लगती है, चमकदार प्रवाह कम हो जाता है, और ताप की डिग्री हिमस्खलन की तरह बढ़ जाती है।

एलईडी के ज़्यादा गरम होने के कारण:

• बहुत अधिक करंट;
• खराब आपूर्ति वोल्टेज स्थिरीकरण;
• ख़राब शीतलन.

पहले दो कारणों को एलईडी के लिए उच्च गुणवत्ता वाली बिजली आपूर्ति का उपयोग करके हल किया जा सकता है। ऐसे स्रोतों को अक्सर कहा जाता है। उनकी ख़ासियत वोल्टेज को स्थिर करने में नहीं, बल्कि आउटपुट करंट को स्थिर करने में है।

तथ्य यह है कि जब एलईडी अधिक गर्म हो जाती है, तो एलईडी का प्रतिरोध कम हो जाता है और इसमें प्रवाहित होने वाली धारा बढ़ जाती है। यदि आप बिजली की आपूर्ति के रूप में वोल्टेज स्टेबलाइज़र का उपयोग करते हैं, तो प्रक्रिया एक हिमस्खलन बन जाएगी: अधिक हीटिंग का मतलब अधिक करंट है, और अधिक करंट का मतलब अधिक हीटिंग है और इसी तरह एक सर्कल में।

धारा को स्थिर करके, आप क्रिस्टल के तापमान को आंशिक रूप से स्थिर करते हैं। तीसरा कारण एलईडी की खराब कूलिंग है। आइए इस मुद्दे पर अधिक विस्तार से विचार करें।

शीतलन समस्या का समाधान

कम-शक्ति वाले एलईडी, उदाहरण के लिए: 3528, 5050 और इसी तरह, अपने संपर्कों के कारण गर्मी छोड़ते हैं, और ऐसे नमूनों की शक्ति बहुत कम होती है। जब उपकरण की शक्ति बढ़ जाती है, तो अतिरिक्त गर्मी को दूर करने का प्रश्न उठता है। इस प्रयोजन के लिए, निष्क्रिय या सक्रिय शीतलन प्रणालियों का उपयोग किया जाता है।

निष्क्रिय शीतलन- यह तांबे या एल्यूमीनियम से बना एक नियमित रेडिएटर है। शीतलन सामग्री के लाभों के बारे में बहस चल रही है। इस प्रकार की शीतलन का लाभ शोर की अनुपस्थिति और रखरखाव की आवश्यकता की लगभग पूर्ण अनुपस्थिति है।

पैसिव कूलिंग के साथ एलईडी इंस्टालेशन सुर्खियों

सक्रिय शीतलन प्रणालीएक शीतलन विधि है जो गर्मी अपव्यय को बेहतर बनाने के लिए बाहरी बल का उपयोग करती है। जैसा सबसे सरल प्रणालीआप रेडिएटर + कूलर संयोजन पर विचार कर सकते हैं। फायदा यह है कि ऐसी प्रणाली निष्क्रिय प्रणाली की तुलना में 10 गुना तक अधिक कॉम्पैक्ट हो सकती है। नुकसान कूलर से आने वाला शोर और उसे चिकनाई देने की आवश्यकता है।

रेडिएटर कैसे चुनें?

एलईडी के लिए रेडिएटर की गणना करना पूरी तरह से सरल प्रक्रिया नहीं है, खासकर शुरुआती लोगों के लिए। ऐसा करने के लिए, आपको क्रिस्टल के थर्मल प्रतिरोध, साथ ही क्रिस्टल-सब्सट्रेट, सब्सट्रेट-रेडिएटर और रेडिएटर-एयर संक्रमण को जानना होगा। समाधान को सरल बनाने के लिए, कई लोग 20-30 सेमी 2/डब्ल्यू के अनुपात का उपयोग करते हैं।

इसका मतलब है कि प्रत्येक वाट की एलईडी लाइट के लिए आपको लगभग 30 सेमी2 क्षेत्र वाले रेडिएटर का उपयोग करने की आवश्यकता है।

स्वाभाविक रूप से, यह समाधान अद्वितीय नहीं है. यदि आपकी प्रकाश संरचना का उपयोग ठंडे तहखाने वाले कमरे में किया जाएगा, तो आप एक छोटा क्षेत्र ले सकते हैं, लेकिन सुनिश्चित करें कि एलईडी का तापमान सामान्य सीमा के भीतर है।

एलईडी की पिछली पीढ़ी 50-70 डिग्री के क्रिस्टल तापमान पर आरामदायक महसूस करती थी, नई एलईडी 100 डिग्री तक तापमान सहन कर सकती है। इसे निर्धारित करने का सबसे आसान तरीका इसे अपने हाथ से छूना है; यदि आपका हाथ इसे मुश्किल से सहन कर सकता है, तो सब कुछ ठीक है, लेकिन यदि क्रिस्टल आपको जला सकता है, तो इसकी कार्य स्थितियों में सुधार करने का निर्णय लें।

हम क्षेत्रफल की गणना करते हैं

मान लीजिए कि हमारे पास 3W का लैंप है। 3W LED के लिए रेडिएटर क्षेत्र, ऊपर वर्णित नियम के अनुसार, 70-100cm2 के बराबर होगा। पहली नज़र में ये बड़ा लग सकता है.

लेकिन आइए एक एलईडी के लिए रेडिएटर क्षेत्र की गणना पर विचार करें। एक फ्लैट प्लेट रेडिएटर के लिए, क्षेत्र की गणना निम्नानुसार की जाती है:

ए * बी * 2 = एस

कहाँ ए,बी-प्लेट के किनारों की लंबाई, एस- कुल रेडिएटर क्षेत्र.

कारक 2 कहाँ से आया? तथ्य यह है कि ऐसे रेडिएटर के दो पहलू होते हैं और वे समान रूप से गर्मी छोड़ते हैं पर्यावरण, इसलिए रेडिएटर का कुल उपयोग करने योग्य क्षेत्र उसके प्रत्येक पक्ष के क्षेत्र के बराबर है। वे। हमारे मामले में, हमें 5*10 सेमी के पार्श्व आयाम वाली एक प्लेट की आवश्यकता है।

फिनन्ड रेडिएटर के लिए, कुल क्षेत्रफल आधार के क्षेत्रफल और प्रत्येक पसलियों के क्षेत्रफल के बराबर होता है।

DIY शीतलन

रेडिएटर का सबसे सरल उदाहरण टिन या एल्यूमीनियम शीट से काटा गया "सूरज" है। ऐसा रेडिएटर 1-3W एलईडी को ठंडा कर सकता है। थर्मल पेस्ट के माध्यम से ऐसी दो शीटों को एक साथ घुमाकर, आप गर्मी हस्तांतरण क्षेत्र को बढ़ा सकते हैं।

यह तात्कालिक साधनों से बना एक सामान्य रेडिएटर है, यह काफी पतला होता है और इसका उपयोग अधिक गंभीर लैंप के लिए नहीं किया जा सकता है।

इस तरह से अपने हाथों से 10W एलईडी के लिए रेडिएटर बनाना असंभव होगा। इसलिए, आप ऐसे शक्तिशाली प्रकाश स्रोतों के लिए कंप्यूटर के केंद्रीय प्रोसेसर से रेडिएटर का उपयोग कर सकते हैं।

यदि आप कूलर छोड़ते हैं, तो एलईडी की सक्रिय शीतलन आपको अधिक शक्तिशाली एलईडी का उपयोग करने की अनुमति देगी। यह समाधान पंखे से अतिरिक्त शोर पैदा करेगा और अतिरिक्त बिजली के साथ-साथ कूलर के समय-समय पर रखरखाव की आवश्यकता होगी।

10W एलईडी के लिए रेडिएटर क्षेत्र काफी बड़ा होगा - लगभग 300cm2। अच्छा निर्णयतैयार एल्यूमीनियम उत्पादों का उपयोग होगा। हार्डवेयर या हार्डवेयर स्टोर पर आप खरीद सकते हैं एल्युमिनियम प्रोफाइलऔर इसका उपयोग उच्च-शक्ति एलईडी को ठंडा करने के लिए करें।

ऐसे प्रोफाइल से आवश्यक क्षेत्र को इकट्ठा करके, आप अच्छी शीतलन प्राप्त कर सकते हैं; सभी जोड़ों को कम से कम थर्मल पेस्ट की एक पतली परत के साथ कोट करना न भूलें। यह कहने लायक है कि शीतलन के लिए एक विशेष प्रोफ़ाइल है, जो व्यावसायिक रूप से विभिन्न प्रकार में उत्पादित की जाती है।

यदि आपके पास अपने हाथों से एलईडी कूलिंग रेडिएटर बनाने का अवसर नहीं है, तो आप पुराने इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयुक्त प्रतियां ढूंढ सकते हैं, यहां तक ​​​​कि कंप्यूटर में भी। मदरबोर्ड पर कई स्थित हैं। चिपसेट और पावर सर्किट के पावर स्विच को ठंडा करने के लिए इनकी आवश्यकता होती है। ऐसे समाधान का एक उत्कृष्ट उदाहरण नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है। इनका क्षेत्रफल सामान्यतः 20 से 60 सेमी 2 तक होता है। जो आपको 1-3 W एलईडी को ठंडा करने की अनुमति देता है।

एक और दिलचस्प विकल्पएल्यूमीनियम शीट से रेडिएटर का निर्माण। यह विधि आपको लगभग कोई भी डायल करने की अनुमति देगी आवश्यक क्षेत्रठंडा करना. वह वीडियो देखें:

एलईडी को कैसे ठीक करें

बन्धन की दो मुख्य विधियाँ हैं, आइए उन दोनों पर विचार करें।

पहला तरीका- यह यांत्रिक है. इसमें एलईडी को स्व-टैपिंग स्क्रू या अन्य फास्टनरों के साथ रेडिएटर में पेंच करना शामिल है, इसके लिए आपको एक विशेष "स्टार" प्रकार सब्सट्रेट (स्टार देखें) की आवश्यकता होती है। थर्मल पेस्ट के साथ पूर्व-चिकनाई वाला एक डायोड इसमें मिलाया जाता है।

एलईडी के "पेट" पर एक पतली सिगरेट के व्यास के साथ एक विशेष संपर्क पैच होता है। उसके बाद, बिजली के तारों को इस सब्सट्रेट में मिलाया जाता है, और इसे रेडिएटर से जोड़ दिया जाता है। कुछ एल ई डी पहले से ही एडाप्टर प्लेट पर लगे हुए बिक्री पर आते हैं, जैसा कि फोटो में दिखाया गया है।

दूसरा तरीका- यह चिपकने वाला है. यह प्लेट के माध्यम से या इसके बिना माउंट करने के लिए उपयुक्त है। लेकिन धातु को धातु से जोड़ना हमेशा संभव नहीं होता है; रेडिएटर को एलईडी से कैसे चिपकाया जाए? ऐसा करने के लिए, आपको एक विशेष तापीय प्रवाहकीय गोंद खरीदने की आवश्यकता है। यह हार्डवेयर स्टोर और रेडियो पार्ट्स स्टोर दोनों में पाया जा सकता है।

ऐसे बन्धन का परिणाम इस प्रकार दिखता है:

निष्कर्ष

जैसा कि आप देख सकते हैं, एलईडी के लिए रेडिएटर स्टोर में और आपके पुराने उपकरणों के माध्यम से, या बस सभी प्रकार की छोटी चीज़ों के भंडार में पाया जा सकता है। विशेष शीतलन का उपयोग करना आवश्यक नहीं है।

रेडिएटर क्षेत्र कई स्थितियों जैसे आर्द्रता, परिवेश तापमान और रेडिएटर सामग्री पर निर्भर करता है, लेकिन घरेलू समाधानउनकी उपेक्षा की जाती है.

हमेशा देना विशेष ध्यानआपके उपकरणों की थर्मल स्थितियों की जाँच करना। इस तरह आप उनकी विश्वसनीयता और स्थायित्व सुनिश्चित करेंगे। आप हाथ से तापमान निर्धारित कर सकते हैं, लेकिन इसे मापने की क्षमता वाला मल्टीमीटर खरीदना बेहतर है।

एल्यूमीनियम पंख वाले रेडिएटर्स के लिए ताइवानी विशेषज्ञों के अनुमानित डेटा हैं:

• 1W 10-15kv/सेमी
• 3W 30-50kv/सेमी
• 6W 150-250kv/सेमी
• 15W 900-1000kv/सेमी
• 24W 2000-2200kv/सेमी
• 60W 7000-73000kv/सेमी

ये डेटा पैसिव कूलिंग के लिए हैं।

लेकिन इस डेटा की गणना उनके लिए की गई थी वातावरण की परिस्थितियाँऔर फिर भी वे अनुमानित हैं क्योंकि मान सटीक नहीं हैं, क्षेत्रफल में अंतर है।

गणना करने के लिए, आपको निम्नलिखित मापदंडों को जानना होगा:

1. आपको यह समझने की आवश्यकता है कि आप किस प्रकार के रेडिएटर का उपयोग करने जा रहे हैं:

प्लेट, पिन, काटने का निशानवाला

• परतदार

• पिन (सुई)

• काटने का निशानवाला

2. आपको उस सामग्री को भी ध्यान में रखना होगा जिससे रेडिएटर बनाया गया है। अधिकतर यह तांबा या एल्यूमीनियम होता है, लेकिन अंदर हाल ही मेंसंकर भी दिखाई दिए।

हाइब्रिड में एक अंतर्निर्मित तांबे की प्लेट होती है, जो काम करने वाले तत्व (वह तत्व जिसे ठंडा करने की आवश्यकता होती है, इस मामले में एलईडी), फिर एल्यूमीनियम के संपर्क में होती है।

3. रेडिएटर की गणना सतह क्षेत्र से नहीं, बल्कि उपयोगी फैलाव क्षेत्र से की जाती है।

4. अगला कारक यह है कि गर्मी को काम करने वाले तत्व से रेडिएटर तक कैसे हटाया जाता है, यानी। थर्मल पेस्ट या थर्मल टेप लगाया जाता है, या बस सोल्डर किया जाता है।

5. क्रिस्टल-एलईडी बॉडी का प्रतिरोध जानना उपयोगी होगा

6. क्या अतिरिक्त रेडिएटर कूलिंग होगी, और यह किस प्रकार की कूलिंग होगी:

• कूलर (छोटा पंखा) का उपयोग करना:

• पानी की मदद से ठंडा करने वाले उपकरण:

बेशक, पानी से ठंडा करना सिर्फ कूलर की तुलना में अधिक कुशल होगा, लेकिन इसके साथ ठंडा करना, शक्ति के आधार पर, आपको रेडिएटर क्षेत्र को 3-5 गुना कम करने की अनुमति देगा। लेकिन पानी के साथ, अन्य समस्याएं भी उत्पन्न हो सकती हैं, जैसे कि सिस्टम लीक, उदाहरण के लिए।

7. आपूर्ति की गई बिजली को भी ध्यान में रखना आवश्यक है, अर्थात। यदि एलईडी अपनी अधिकतम क्षमताओं पर काम करती है, तो उसे अधिक शीतलन की आवश्यकता होगी, अतिरिक्त शक्ति पूरी तरह से गर्मी में बदल जाएगी, लेकिन यदि लोड कम हो जाता है, मान लीजिए, आधा हो जाता है, तो ओवरहीटिंग बहुत कम होगी।

आपको उस उपकरण के स्थान पर भी विचार करना चाहिए जिसका उपयोग घर के अंदर या बाहर किया जाएगा।

इंटरनेट पर प्रयोगात्मक रूप से प्राप्त एक सूत्र भी है, जो उपयोगी हो सकता है:

कूलर एस = (22-(एम x 1.5)) x डब्ल्यू
एस – रेडिएटर (कूलर) क्षेत्र
डब्ल्यू - वाट में बिजली की आपूर्ति की गई
एम - शेष अप्रयुक्त एलईडी पावर

परिणामी क्षेत्र के साथ, किसी अतिरिक्त रेडिएटर शीतलन उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है; यह स्वाभाविक रूप से होता है और किसी भी स्थिति में अच्छा ताप अपव्यय प्रदान करेगा।
यह फॉर्मूला एल्यूमीनियम रेडिएटर के लिए लागू है। तांबे के लिए क्षेत्रफल लगभग 2 गुना कम हो जाएगा।

विभिन्न सामग्रियों की W/m *°C में तापीय चालकता

चांदी - 407

सोना - 308

एल्यूमीनियम - 209

पीतल - 111

प्लैटिनम - 70

ग्रे कास्ट आयरन - 50

कांस्य - 47-58