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¿POR QUÉ USTED NECESITA UN LED DE CALOR?

¿Los LED producen calor?

Una ventaja frecuente de los LED es que no producen calor. En cierto modo, esto es cierto, los LED son fríos al tacto porque generalmente no producen calor en forma de radiación infrarroja (IR). Esto obviamente no va para LEDs específicos de IR.

La radiación infrarroja es lo que realmente calienta las bombillas incandescentes y otras fuentes de luz, lo que las calienta al tacto. Sin radiación IR, los LED pueden colocarse en lugares donde el calor de otras fuentes podría causar un problema (luces de crecimiento, luces de tanques de arrecife, iluminación de alimentos, etc.).

Aunque los LED son frescos al tacto, dentro de los propios dispositivos, hay mucho calor no deseado. Este calor proviene de la ineficiencia de los semiconductores que generan la luz. La eficiencia radiante (potencia de salida óptica total dividida por la potencia de entrada eléctrica total) de los LED suele estar entre el 5 y el 40%, lo que significa que el 60-95% de la potencia de entrada se pierde como calor. Entonces, ¿qué haces con todo este exceso de calor interno?

¿Por qué debería manejarse la temperatura de la unión LED?

Con los LED de alta potencia, es crucial que elimine el calor mediante una gestión térmica eficiente. Sin un buen disipador de calor, la temperatura de la unión (interna) del LED aumenta, lo que hace que las características del LED cambien para el mal.

A medida que aumenta la temperatura de unión de un LED, tanto la tensión directa como la salida del lumen disminuyen (vea la Imagen 1). Esto no solo está disminuyendo el brillo y la eficiencia de su LED sino también esta unión.
La temperatura también afecta la vida útil total del LED. Los LED no suelen fallar catastróficamente (aunque algunos pueden hacerlo, especialmente si los calienta en exceso); en cambio, la salida de luz del LED disminuirá con el tiempo. Temperaturas de unión más altas conducen a un deterioro más rápido del LED. Es por esto que es crucial mantener la temperatura de la unión de su LED baja. También tenga en cuenta que si está sobrepasando su LED (si le está poniendo más corriente de la que está clasificada) esto elevará las temperaturas hasta un nivel tan alto que puede causar un daño permanente.

Foto 1

¿Qué afecta la temperatura de la unión?

La temperatura ambiente y la corriente del variador afectan la temperatura de la unión de los LED. Otras influencias son la naturaleza de la luz, ya sea en estado estacionario o pulsado, y luego la que más nos interesa es la potencia de LED por unidad de área del disipador de calor (superficie que disipa el calor).

La parte más importante del enfriamiento por LED es la ruta térmica desde la unión del LED hacia el exterior de la lámpara. El calor debe conducirse lejos del LED de una manera eficiente, y luego retirarse del área mediante algún tipo de enfriamiento o disipación.

Aquí es donde entran los disipadores de calor LED ... MakersHeatsink-Slim-LEDs

Los disipadores de calor son una parte importante de la iluminación LED porque proporcionan el camino para que el calor viaje desde la fuente de luz LED a los elementos externos. Los disipadores de calor pueden disipar la energía de tres formas: conducción (transferencia de calor de un sólido a un sólido), convección (transferencia de calor de un sólido a un fluido en movimiento, aire en la mayoría de los casos) o radiación (transferencia de calor de dos cuerpos a diferentes temperaturas a través de la radiación térmica).

MCPCBs: Ayudando al disipador de calor

Antes de sumergirse en los disipadores de calor, debe saber que cuando compra LEDs en nuestra estrella de circuito impreso con núcleo de metal, el LED ya está dando un buen paso hacia un mejor control térmico. Los LED vienen en carretes como emisores simples que están encapsulados en una resina transparente, que tiende a ser un conductor térmico deficiente, por lo que cuando los montamos en una base de aluminio, actúa como un esparcidor de calor y es una parte integral de la placa de circuito que ayuda. En conductividad térmica.

Adhesivo: Térmicamente Conductor

Ahora, al montar nuestros tableros de estrellas en los disipadores de calor, es mejor utilizar un material térmicamente conductor para seguir avanzando en el rendimiento térmico óptimo. Recomendamos este epoxi Arctic Silver , es lo que usamos aquí en la tienda de manualidades cuando construimos todos los kits de LED que ofrecemos. También tenemos una opción muy rápida en nuestra cinta HexaTherm que es esencialmente solo cinta de doble cara térmicamente conductora en la forma exacta de nuestros tableros de estrellas LED. El HexaTherm no es tan térmicamente conductor como el epoxi, pero seguirá siendo el truco. LEDSupply ofrece HexaTherm en cintas de Starboard de 1-up y 3-up .

Material del disipador de calor

La conductividad térmica del material del disipador de calor afecta directamente a la eficiencia con que se disipa el calor a través de la conducción. El cobre es el mejor, pero debido a su precio, el aluminio se usa más ampliamente y es la mayoría de los disipadores de calor que ofrecemos aquí en LEDSupply. Los termoplásticos, al igual que nuestro disipador de calor compuesto de LED , se pueden usar para LED más pequeños con menores requisitos de disipación de calor. El uso de termoplásticos puede ser muy útil ya que pueden moldearse en más formas y son mucho más ligeros.

led-heatsink-finned-102-1489_sv Forma del disipador de calor

La transferencia térmica tiene lugar en la superficie del disipador de calor. Es por eso que los mejores disipadores de calor tienen una gran superficie. Esto se puede lograr al aumentar el tamaño del disipador de calor o mediante el uso de aletas. Los disipadores de calor con aletas ayudan ya que proporcionan muchas más superficies para transferir el calor. Mientras que las aletas ayudan, todavía es necesario que haya suficiente espacio entre las aletas para que el aire se mueva y genere una diferencia de temperatura entre las aletas y el aire. Cuando las aletas se hacen demasiado juntas, el aire intermedio no se enfriaría y se volvería casi a la misma temperatura que las aletas, lo que detendría la transferencia térmica por completo. Así que más aletas no significa automáticamente un mejor enfriamiento, se necesitan aletas bien espaciadas.

Acabado del disipador de calor

La superficie de su disipador de calor también tiene un efecto directo sobre la conductividad térmica. Una superficie pintada funcionará mejor que una brillante y sin pintar. Esto también es lo mismo para anodizar y grabar disipadores de calor, lo que disminuirá la resistencia térmica y permitirá un mejor disipador de calor en general.

Convección forzada (refrigeración por aire)

Como dije anteriormente, para matrices de LED más grandes o luces que están en un recinto donde no hay mucho flujo de aire, es posible que desee considerar algún tipo de sistema de ventilación. Esto ayudará a que el aire que rodea el disipador de calor a su vez se enfríe y permita una mejor transferencia térmica desde la superficie del disipador de calor hacia el exterior. Nuestros kits de disipadores de calor MakersLED vienen con un ventilador incluido.

Resumen

Así que ahí lo tienen, ahora deben saber por qué necesita un disipador de calor LED. Al elegir su disipador de calor y encontrar qué disipador de calor utilizar, recuerde tener en cuenta todos los factores que contribuyen al calor y al proceso de enfriamiento:

  1. Vataje LED
  2. El número de LEDs que está alimentando
  3. La temperatura del ambiente donde se ejecutarán los LEDs.
  4. Si los LED están montados en un espacio cerrado o abierto.

Manténgase sintonizado para más publicaciones sobre disipadores de calor LED y elija el correcto, ¡pero esto le ayudará a comenzar a configurar su sistema LED!

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