Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Calcule efectuate

În funcție de care dintre parametrii de mai sus vor fi supuși unui studiu detaliat, se face un calcul adecvat. De exemplu, determinarea puterii necesare a unei pompe sau a unui cazan pe gaz.

În plus, de foarte multe ori este necesar să se calculeze dispozitivele de încălzire. În procesul acestui calcul, este, de asemenea, necesar să se calculeze pierderile de căldură ale clădirii. Acest lucru se datorează faptului că, după ce a făcut un calcul, de exemplu, al numărului necesar de radiatoare, se poate face cu ușurință o greșeală atunci când alegeți o pompă. O situație similară apare atunci când pompa nu poate face față furnizării cantității necesare de lichid de răcire tuturor radiatoarelor.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Formula pentru calcule precise

Există o formulă destul de complicată prin care puteți face un calcul precis al puterii unui radiator de încălzire:

QT = 100 W/m2 × S(cameră)m2 × q1 × q2 × q3 × q4 × q5 × q6 × q7, unde

q1 - tip de geam: geam obișnuit - 1,27; geam termopan - 1; triplu - 0,85.

q2 - izolarea peretelui: slabă - 1,27; perete în 2 cărămizi - 1; modern - 0,85.

q3 - raportul dintre suprafețele deschiderilor ferestrelor față de podea: 40% - 1,2; 30% - 1,1; 20% - 0,9; 10% - 0,8.

q4 - temperatura exterioara (minima): -35°C - 1,5; -25°C - 1,3; -20°C - 1,1; -15°C - 0,9; -10C° - 0,7.

q5 - număr de pereți exteriori: patru - 1,4; trei - 1,3; unghiular (două) - 1,2; unul este 1.1.

q6 - tip camera situata deasupra celei calculate: pod rece - 1; mansardă încălzită - 0,9; rezidential incalzit - 0,8.

q7 - inaltimea incintei: 4,5m - 1,2; 4m - 1,15; 3,5m - 1,1; 3m - 1,05; 2,5 m - 1,3.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Să calculăm caloriferele de încălzire în funcție de zonă:

Deasupra încăperii se află o încăpere de 25 m 2 cu două deschideri de fereastră dublu canat cu geam triplu, înălțime de 3 m, cu structuri de împrejmuire din 2 cărămizi, un pod rece. Temperatura minimă a aerului în timpul iernii este de +20°C.

QT = 100 W/m 2 × 25 m 2 × 0,85 × 1 × 0,8(12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05

Rezultatul este 2356,20 wați. Acest număr este împărțit la 150 de wați. Deci, pentru sediul nostru, sunt necesare 16 secțiuni.

Caracteristici de design

Radiatoarele structurale sunt împărțite în două grupe:

  • ac;
  • cu nervuri.

Primul tip este utilizat în principal pentru răcirea naturală a LED-urilor, al doilea - pentru răcirea forțată. Cu dimensiuni de gabarit egale, un radiator cu ac pasiv este cu 70% mai eficient decât unul cu nervuri.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Radiatoare tip ac pentru LED-uri de mare putere și smd

Dar asta nu înseamnă că radiatoarele cu plăci (cu aripioare) sunt potrivite doar pentru a lucra în tandem cu un ventilator. In functie de dimensiunile geometrice pot fi folosite si pentru racire pasiva.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Lampă LED cu radiator cu nervuri

Ambele tipuri de radiatoare pot fi pătrate, dreptunghiulare sau rotunde în secțiune transversală.

Caracteristici de la chinezi

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Un vânzător atent plasează un tabel cu parametrii matricilor LED pe pagina produsului. Dacă aceste date nu sunt indicate, atunci nu sfătuiesc să cumpărați în acest loc, poate exista o mare variație de calitate.

În tabelul pentru 24*24mil, puteți vedea că vânzătorul indică puterea standard de 10W, 20W, 30W, 50W, 70W, 100W și numărul de cristale instalate. Acordați o atenție deosebită tensiunii și curentului. Pentru 100W, numărul de volți este de 30-32V, Amperi 2-2.1A.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Calculăm puterea pentru 24 * 24mil:

  • minim 30V*2A = 60W;
  • maxim 32V * 2.1A = 67.2W;
  • adică în loc de cei 100W promis, vor fi 60-65W.

Valoarea de 60-65W este încă prea mare, deoarece 1 cip la 0,5W, atunci este într-adevăr 50W acolo, dar ni l-au vândut ca 100W. Cristalele sunt deja cele mai ieftine și mai proaste, așa că orice overclocking este contraindicat pentru ele.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Calculați pentru 24*44mil:

  • minim 30V * 2.850A = 85.5W;
  • maxim 32V * 3A = 96W;
  • media va fi de 90W.

Conform tabelului, avem 90W, în realitate sunt 75W, l-au supraestimat cu 15W.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Să calculăm pentru 30*30mil:

  • minim 32V * 2.8A = 89.6W
  • maxim 34V * 3.5A = 119W
  • medie 105W

Dimensiunea 30*30mil oferă specificațiile promise. Aceleași cipuri sunt plasate în lână obișnuită de înaltă calitate de 1W, cu un consum de energie de 10W, 20W, 30W, 50W, 70W, 100W

Răcire făcută de tine

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistorCel mai simplu exemplu de radiator ar fi un „soare” tăiat din tablă de tablă sau de aluminiu. Un astfel de radiator poate răci 1-3W de LED-uri.Prin răsucirea a două astfel de foi împreună prin pastă termică, puteți crește zona de transfer de căldură.

Acesta este un radiator banal realizat din mijloace improvizate, se dovedește a fi destul de subțire și nu poate fi folosit pentru lămpi mai serioase.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistorVa fi imposibil să faci un radiator pentru un LED de 10W cu propriile mâini în acest fel. Prin urmare, este posibil să folosiți un radiator de la unitatea centrală de procesare a computerului pentru surse de lumină atât de puternice.

Dacă părăsiți răcitorul, răcirea activă a LED-urilor vă va permite să utilizați LED-uri mai puternice. O astfel de soluție va crea zgomot suplimentar de la ventilator și va necesita putere suplimentară, plus întreținerea periodică a răcitorului.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistorZona radiatorului pentru un LED de 10W va fi destul de mare - aproximativ 300cm2. O soluție bună ar fi să folosiți produse finite din aluminiu. La un magazin de hardware sau un magazin de hardware, puteți achiziționa un profil de aluminiu și îl puteți utiliza pentru a răci LED-uri de mare putere.

După ce ați realizat un asamblare a zonei necesare din astfel de profile, puteți obține o răcire bună, nu uitați să acoperiți toate îmbinările cu cel puțin un strat subțire de pastă termică. Merită spus că există un profil special pentru răcire, care este produs industrial într-o mare varietate de tipuri.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Dacă nu aveți ocazia să faceți un radiator de răcire cu LED-uri, puteți căuta articole potrivite în echipamentele electronice vechi, chiar și într-un computer. Sunt mai multe pe placa de baza. Sunt necesare pentru răcirea chipset-urilor și a comutatoarelor de alimentare pentru circuitele de alimentare. Un exemplu excelent al unei astfel de soluții este prezentat în fotografia de mai jos. Suprafața lor este de obicei de la 20 la 60 cm2. Acest lucru vă permite să răciți LED-ul cu o putere de 1-3 wați.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

O altă opțiune interesantă pentru realizarea unui calorifer din foi de aluminiu. Această metodă vă va permite să obțineți aproape orice zonă de răcire necesară. Urmăriți videoclipul:

LED de 10 W

Astăzi, un LED puternic de zece wați al modelului Cree XM-L-H a venit la noi pentru cercetări și experimente. Designul LED-ului este o „stea” standard din aluminiu, cu petice pentru firele de lipit și decupaje pentru înșurubarea dispozitivului LED la radiator.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Desigur, înțelegeți că designul acestui LED nu este conceput pentru a disipa o cantitate atât de mare de putere. În timpul experimentelor, deja o jumătate de watt a provocat o ușoară încălzire a carcasei.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Parametrii tehnici ai LED-ului Cree XM-L-H sunt enumerați pe site.

În primul rând, să luăm caracteristica curent-tensiune a dispozitivului LED indicat și să punem rezultatele în tabel.

Tensiune LED 2,3 2,4 2,5 2,57 2,63 2,72 2,81 2,95 3,1
curent LED, mA 1 10 50 100 250 500 1000 2000 3000

După cum puteți vedea, panta caracteristicii I–V este destul de mare, iar o mică abatere de tensiune în intervalul de 0,1 V duce imediat la o schimbare bruscă a consumului de curent. Și având în vedere că curentul de funcționare ajunge la 3 amperi, utilizarea unui rezistor de stingere pentru stabilizarea curentului este eliminată. Într-adevăr, pentru o alimentare normală a acestui LED la 10 wați, să zicem dintr-o baterie auto de 12V, ar trebui să instalați o rezistență de 3 Ohm cu o putere de 35 wați!

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Deci, în acest caz, utilizarea unui convertor-driver special nu are alternativă. În plus, prețul său este în 2-4.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Și acum să testăm LED-ul în duel cu un bec incandescent 220V 60W. Fotografiile de mai jos arată opțiunile de iluminare cu ambele surse de lumină.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Doar LED de 10 wați

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Doar bec incandescent de 60 W

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Trageți propriile concluzii. Bineînțeles, LED-ul pierde din temperatură de culoare (încă 6000K), dar în ceea ce privește luminozitatea pe watt de energie consumată, și-a depășit de câteva ori rivalul.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

O altă caracteristică bună este un unghi de lumină foarte larg, de aproape 170 de grade. Era LED-urilor cu lentile a trecut, acum nici măcar un reflector nu este necesar pentru a obține o iluminare normală. Designul emițătorului de lumină al dispozitivului LED este astfel încât lumina să fie emisă uniform pe toată emisfera.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Pare interesant să folosiți acest LED de 10 wați fie într-o lanternă LED puternică (ceea ce a fost făcut), fie împreună cu un driver LED în corpul unei lămpi fluorescente ars de economisire a energiei. Dar nu uitați de disiparea suficientă a căldurii - dimensiunile radiatorului trebuie să fie de cel puțin 10 metri pătrați. cm.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Nu voi vorbi despre prețul LED-ului, deoarece costul dispozitivelor LED este în scădere constantă. Verificați magazinele online. În următoarele articole, vom efectua experimente interesante cu cel mai puternic LED de câteva zeci de wați!

Zona de aplicare

LED-urile super luminoase de 10W sunt utilizate pe scară largă în diverse aplicații de iluminat. Toate zonele pot fi împărțite condiționat în scopuri generale și speciale. Scopul general include funcționarea LED-urilor în lămpi, lămpi, spoturi, iar scopul special este utilizarea pentru iluminat în sere și acvarii. A doua opțiune este așa-numitele fitolampi și nu numai. Trucul este că spectrul de emisie al acestui LED este optim pentru creșterea plantelor, atât pe uscat, cât și în apă. Și pe lângă alge și pești, iluminarea cu LED-uri de 10 wați are un efect pozitiv asupra dezvoltării coralilor, așa că iubitorii de acvariu sunt consumatori frecventi ai acestei componente radio. Toate aceste proprietăți minunate se manifestă într-o anumită combinație de culori cristaline. În ceea ce privește utilizarea dispozitivului semiconductor descris pentru dispozitivele de iluminat de uz general, pe lângă lămpile de uz casnic, LED-ul este utilizat excelent pentru fabricarea farurilor pentru o mașină, semafoare și iluminat rutier.

În scopuri de decorare, LED-uri multicolore de 10 wați sunt folosite în designul peisajului, pentru a ilumina clădirile, piscinele și publicitatea stradală.

Metoda standard de selecție

Se utilizează numai atunci când înălțimea camerei este mai mică de 3 m. Se implementează după cum urmează:

  1. Determinați zona camerei. De exemplu, are 25 m².
  2. Înmulțiți cifra rezultată cu 100 de wați. Potrivit SNiP, această cifră este norma. Documentul spune că ar trebui generați 100 de wați pentru fiecare metru pătrat. Se pare că sursa de căldură ar trebui să creeze 2.500 W sau 2,5 kW.
  3. Puterea primită este împărțită la transferul de căldură al unei secțiuni a bateriei. Acest pas este efectuat atunci când este planificată instalarea unui radiator secțional sau a bateriei. După cum știți, dispozitivele de încălzire din fontă, aluminiu și bimetalice au un astfel de design. Dacă bateria are o secțiune cu o disipare a căldurii de 150 W, atunci trebuie să cumpărați un dispozitiv cu 17 secțiuni (2500/150 = 16,6, numai rotunjite în sus).

Cu caloriferele cu panou, situația este oarecum diferită. Sunt o structură dintr-o singură bucată care nu poate fi mărită sau micșorată. Prin urmare, se ia în considerare întreaga lor putere. Cu toate acestea, instalarea unui radiator mare de 2,5 kW ar fi un pic greșit. Acest lucru se datorează faptului că este utilizată o metodă de calcul diferită pentru aceste baterii.

Câteva caracteristici ale metodei standard

Cu toate acestea, dacă camera are o pierdere de căldură crescută, atunci puterea totală a dispozitivelor de încălzire (în cazul nostru, cifra este de 2,5 kW) trebuie ajustată.

Ajustarea ar trebui să fie așa:

  1. O creștere a cifrei finale cu 20% în cazul în care camera este una de colț (adică doi pereți sunt exteriori).
  2. Creșterea puterii totale cu 10% în cazul racordării inferioare a radiatorului.
  3. Reducerea cantității totale de căldură cu 15-25% dacă în cameră sunt instalate ferestre metal-plastic.

https://youtube.com/watch?v=mVNWfHKN-Pw

Materiale pentru fabricare

Radiatoarele pentru răcirea LED-urilor variază ca design și material.

Aerul ambiental nu poate lua mai mult de 5-10 W de la o singură suprafață

Atunci când alegeți un material pentru fabricarea unui radiator, trebuie luată în considerare următoarea condiție: conductivitatea sa termică trebuie să fie de cel puțin 5-10 W.Materialele cu un parametru mai mic nu vor putea transfera toată căldura pe care o poate lua aerul.

Pentru fabricarea radiatoarelor se folosesc in mod traditional aluminiul, cupru sau ceramica. Recent, au apărut produse din materiale plastice care disipează căldura.

Aluminiu

Principalul dezavantaj al unui radiator din aluminiu este designul cu mai multe straturi. Acest lucru duce inevitabil la apariția rezistențelor termice tranzitorii, care trebuie depășite prin utilizarea unor materiale conductoare de căldură suplimentare:

  • substanțe adezive;
  • plăci izolatoare;
  • materiale care umple golurile de aer etc.

Radiatoare din aluminiu pentru LED-uri de 1W

Cupru

Cuprul are o conductivitate termică mai mare decât aluminiul, astfel încât în ​​unele cazuri utilizarea lui pentru fabricarea radiatoarelor este justificată. În general, acest material este inferior aluminiului în ceea ce privește ușurința construcției și fabricabilitatea (cuprul este un metal mai puțin flexibil).

Este imposibil să fabricați un radiator de cupru prin presare - cea mai economică metodă. Și tăierea dă un procent mare de deșeuri de material scump.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Radiatoare de cupru

ceramică

Una dintre cele mai de succes opțiuni pentru un radiator este un substrat ceramic, pe care sunt pre-aplicate urme purtătoare de curent. LED-urile sunt lipite direct de ele. Acest design vă permite să eliminați de două ori mai multă căldură decât radiatoarele metalice.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Bec cu radiator ceramic

Materiale plastice care disipează căldura

Din ce în ce mai mult, există informații despre perspectivele de înlocuire a metalului și a ceramicii cu plastic disipabil termic. Interesul pentru acest material este de înțeles: plasticul costă mult mai puțin decât aluminiul, iar fabricabilitatea sa este mult mai mare. Cu toate acestea, conductivitatea termică a plasticului obișnuit nu depășește 0,1-0,2 W / m.K. Este posibil să se obțină o conductivitate termică acceptabilă a materialelor plastice prin utilizarea diferitelor materiale de umplutură.

La înlocuirea unui calorifer din aluminiu cu unul din plastic (de dimensiuni egale), temperatura în zona de alimentare cu temperatură crește doar cu 4-5%. Având în vedere că conductivitatea termică a plasticului care disipează căldura este mult mai mică decât a aluminiului (8 W/m.K față de 220-180 W/m.K), putem concluziona că materialul plastic este destul de competitiv.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Bec cu radiator termoplastic

Calculul suprafeței radiatorului

La început, trebuie să vă dați seama cât de mult grund și vopsea trebuie să utilizați pentru a vopsi bateria. Acest lucru poate fi găsit calculând suprafața radiatorului de încălzire. În continuare, uită-te la recomandările indicate pe cutia de vopsea. Ele indică întotdeauna câtă vopsea poate merge pe 1 mp. m. Este imposibil să măsurați în mod independent suprafața bateriei. Acest lucru nu trebuie făcut, deoarece producătorii indică suprafața de încălzire a secțiunii. Deoarece fiecare centimetru pătrat al secțiunii este încălzit, această zonă și zona întregii suprafețe a secțiunii.

O margine a bateriei MS-140-500 are o suprafață de 0,244 mp. m. Modificarea acestui model cu o distanță de centru de 300 mm are secțiuni cu o suprafață de 0,208 metri pătrați. m.

Pentru a determina suprafața totală a unei baterii din fontă, trebuie:

  • Aflați numele modelului bateriei instalate și, de preferință, producătorul (aceasta deoarece secțiunile produse de producătorii acelorași modele au adâncimi și lățimi diferite).
  • Setați zona de încălzire 1 fin .
  • Înmulțiți numărul de secțiuni cu suprafața. Dacă există 10 aripioare în radiatorul MS-140-500, atunci suprafața va fi de 2,44 mp. m.

După ce ați făcut calculul, determinați cantitatea de compoziție și grund, cumpărați-le și vopsiți. Vopseaua trebuie luată cu o marjă, deoarece toată lumea aplică un strat cu o grosime diferită.

Metode de calcul a radiatoarelor

Deci, merită să începeți cu calculul bateriilor. Numărul minim necesar poate depinde de mai mulți parametri simultan:

Schema de instalare a radiatoarelor de incalzire.

  • zona incintei;
  • înălțimea tavanului;
  • materialul peretelui, prezența găurilor, numărul de ferestre, adică de la pierderea de căldură a casei.

Cel mai simplu calcul, care nu ia în considerare mulți dintre factorii de mai sus, poate fi considerat cel care se efectuează după următoarea formulă:

  • K este numărul necesar de secțiuni ale bateriei;
  • P este suprafața totală a spațiilor încălzite pentru care se face selecția;
  • M1 este puterea unei secțiuni.

În formulă, diferența este înmulțită cu 100. Această cifră nu a fost luată întâmplător. Practica pe termen lung a arătat că puterea minimă necesară pentru o unitate de suprafață (1 mp) a unei încăperi încălzite pentru a menține condiții normale de temperatură în aceasta este de aproximativ 100 de wați.

Este de remarcat faptul că pentru clădirile nerezidențiale, dar care au nevoie de încălzire, această cifră poate lua o valoare de 50 de wați.

Pentru a efectua selecția conform formulei, lipsește o constantă - puterea de încălzire a unei secțiuni. Desigur, poate fi și calculat, dar este destul de complicat și consumator de timp.

Deoarece toate bateriile de încălzire din fontă au aproximativ aceeași dimensiune, o valoare medie a puterii de aproximativ 150 de wați a fost luată de-a lungul multor ani de practică.

Acum, având toate datele, puteți selecta numărul necesar de secțiuni de radiator.

Cu toate acestea, aceasta este doar cea mai simplă formulă. Deoarece fiecare cameră are propriile sale indicatori de pierdere de căldură, coeficienți suplimentari sunt de obicei adăugați formulei. De exemplu, dacă camera are doi pereți exteriori, adică este unghiular, atunci se introduce un factor de 1,2.

Apoi formula va lua forma:

Lăsați camera să aibă o suprafață de 9 metri pătrați și să fie situată în centrul casei, dar cu doi pereți exteriori. Este necesar să se efectueze selecția elementelor de încălzire pentru această cameră.

Deci, K \u003d (9/150) * 100 * 1,2 \u003d 7,2, adică 8 secțiuni.

Este demn de remarcat faptul că acest calcul este valabil numai pentru tavane nu mai mari de 2,7 metri. De asemenea, trebuie spus că este mai corect să se calculeze în funcție de volumul camerei.

Aproximativ același principiu se bazează pe al doilea calcul aproximativ. S-a calculat mult timp că o secțiune a bateriei este capabilă să încălzească aproximativ 1,8 metri pătrați. m de suprafață. Mai mult, această cifră este valabilă doar pentru tavanele care nu depășesc 2,7 m înălțime.

Producătorii

Liderii în producția de LED-uri de mare putere, precum LED 10 W, sunt dispersați în trei părți ale lumii, printre care se numără compania americană Cree (pe care am menționat-o deja și a demonstrat o mostră din produsele sale), japoneza. Nichia (un pionier în domeniul tehnologiei LED), precum și germanul Osram (mai cunoscut cumpărătorului autohton).

Produsele LED de marcă sunt mai scumpe decât omologii lor noname, dar nimeni nu garantează calitatea în al doilea caz.

Luați în considerare ce caracteristici veți întâlni atunci când vă decideți să cumpărați LED-uri chinezești ieftine de 10 wați. În primul rând, dacă comparați cu atenție, atunci 9 cristale matrice în sine sunt mai mici decât cele ale modulelor de înaltă calitate. Acest lucru, desigur, va afecta puterea de lumină în timpul lucrului lor. În al doilea rând, neuniformitatea puternică a strălucirii fiecărui cristal. Acest lucru se observă, totuși, doar la un curent redus, dar, cu toate acestea, această caracteristică afectează rata de degradare a întregului modul LED.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Falsuri de 10 wați din China

În imagine puteți vedea strălucirea neuniformă a cristalelor individuale ale modulului și cum se nivelează odată cu creșterea curentului.

În al treilea rând, la LED-urile de calitate scăzută, conductorii care leagă cristalele sunt foarte subțiri și se pot rupe din cauza mișcării neglijente, care va întrerupe funcționarea a cel puțin un triplu de cristale consecutive.

Rezumând cele de mai sus, aș dori să subliniez tezele articolului care sunt importante pentru memorare. LED-urile de 10 W ca surse emițătoare de lumină sunt utilizate pe scară largă în practică pentru fabricarea lămpilor auto, lanternelor, spoturilor și a altor dispozitive de iluminat.

Răcirea radiatorului este esențială pentru performanța adecvată a LED-urilor. Alimentarea este furnizată de la o sursă de 12 V printr-un driver (stabilizator de tensiune)

O marcă cunoscută garantează funcționarea neîntreruptă pe toată perioada declarată și pot apărea probleme cu omologii chinezi ieftini.

Design LED, opțiuni

LED-ul COB 10 W este un modul compact chip-on-board. Diferența fundamentală față de SMD este că mai multe cristale sunt așezate împreună pe o placă și acoperite cu un strat comun de fosfor. Acest lucru reduce semnificativ costul matricei. Este format din 9 cristale: trei lanțuri paralele cu trei cristale conectate în serie în fiecare. În exterior, LED-ul 10 W poate diferi în ceea ce privește forma substratului conductor. De exemplu, un LED Cree arată ca cel prezentat în figură. Substratul său are forma unei stele și este realizat din aluminiu.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Corpul modulului este din plastic termorezistent, iar lentila din rasina epoxidica. Classic LED 10 W arată ca în diagramă, dar în practică dimensiunile totale variază în funcție de producător.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Nu uitați că LED-ul este un element polar, așa că acordați atenție marcajelor în timpul instalării. O condiție prealabilă pentru funcționarea adecvată a LED-ului de 10 W este prezența unui radiator

Il poti organiza folosind un calorifer din aluminiu sau cupru. Lubrifiați substratul LED cu pastă termoconductoare sau adeziv topitor la cald pentru o mai bună disipare a căldurii. Uneori este montat suplimentar un răcitor, care asigură circulația aerului pentru a răci aripioarele radiatorului.

Pe video puteți vedea testul LED-ului de 10W și recomandări pentru conectarea unui astfel de element. Iată cum ar trebui să arate diagrama de conectare a LED-urilor de 10 W.

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor

Sursa de alimentare poate fi o baterie de mașină, o sursă de alimentare pentru computer sau o sursă de 12 volți achiziționată special. Pentru a evita supraîncălzirea (în ciuda radiatorului) și pentru a proteja LED-ul, este imperativ să îl conectați nu direct la sursă, ci prin orice regulator de tensiune. Diagrama prezintă regulatorul de tensiune integrat LM-317, dar puteți utiliza altul cu parametrii corespunzători. Cu ajutorul unei role convenționale și a unui rezistor, îți vei asigura 12 V garantat la ieșire, iar curentul nu va depăși 1 A, ceea ce este cheia durabilității dispozitivului tău.

Combinația dintre un rezistor și un stabilizator se numește driver LED.

De ce diodele au nevoie de răcire

În ciuda puterii mari de lumină, LED-urile emit lumină pentru aproximativ o treime din puterea consumată, iar restul este eliberat în căldură. Dacă dioda se supraîncălzește, structura cristalului ei este perturbată, începe să se degradeze, fluxul luminos scade, iar gradul de încălzire crește ca o avalanșă.

Cauzele supraîncălzirii LED-urilor:

  • Prea mult curent;
  • stabilizarea slabă a tensiunii de alimentare;
  • răcire proastă.

Primele două motive sunt rezolvate prin utilizarea unei surse de alimentare de calitate pentru LED-uri. Astfel de surse sunt adesea denumite driver LED. Caracteristica lor nu este stabilizarea tensiunii, ci stabilizarea curentului de ieșire.

Cert este că atunci când LED-ul este supraîncălzit, rezistența LED-ului scade și curentul care circulă prin el crește. Dacă utilizați un stabilizator de tensiune ca sursă de alimentare, procesul se va dovedi a fi o avalanșă: mai multă încălzire - mai mult curent și mai mult curent - aceasta este mai multă încălzire și așa mai departe într-un cerc.

Prin stabilizarea curentului, stabilizați parțial temperatura cristalului. Al treilea motiv este răcirea slabă pentru LED-uri. Să luăm în considerare această întrebare mai detaliat.

Pentru motoare cu aprindere prin scânteie 140180 Wm2deg

φ
- coeficient luând în considerare poluarea
suprafata radiatorului

v
calculele se iau egal cu 0,7…0,8;

Δt
temperatura
diferența dintre lichid de răcire și
mediu extern (aer), în calcule
admis - Δt=40…45.

Calculul lichidului
pompa

circulaţie
se determină debitul lichidului de răcire
dupa formula:

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor,
m3/Cu;

Unde
CUbine
capacitate termică
lichid, j/kg·grindină,

pentru
apă CUbine
\u003d 4,2 J / kg
·grindină,
pentru antigel
CU
bine
\u003d 2,09 J / kg
·grindină;

pbine
este densitatea lichidului, kg/m3,
pentru apă Rbine
=1000kg/m
3

ΔtR
temperatura
picătură de lichid în calorifer, este luată
în calcule egale cu 10…12
deg.

Estimată
performanta pompei:

VR
=
Vc
/ η
n
,
m3/Cu;

Unde
η
n-coeficientul de livrare a pompei, tinand cont
scurgerea fluidului din camera de presiune în
aspiratie, se ia egal cu0,8…0,9.

Putere pentru
actionare pompa:

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor,
kW;

Unde
Δp -presiune,
creat de pompă (în calcule
admis 0,05 ... 0,1 MPa);

ηm
– randamentul mecanic pompa (0,7…0,9).

Calcul ventilatorului

Performanţă
ventilatorul este determinat de formula:

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor,
m3/Cu;

Unde
Rv
- densitatea aerului la medie
temperatura in calorifer:

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor,
kg/m
3;

Tcr.v
– temperatura medie a aerului din calorifer,
luat in considerare 320…330K,

Rv
specific
constanta de gaz pentru aer
287J/kg.grad,

CUv

capacitatea termică a aerului1000J/kg.grad,

Δtv

temperatura
diferența de aer în grătar

calorifer - (25 ... 30).

Putere,
petrecut pe unitatea ventilatorului:

Cum se calculează radiatorul pentru un tranzistor,
kW;

Unde
ηv
– eficienta ventilator,

pentru
evantai ștampilate - ηv=0,2…0,4,

pentru
fani de distribuție - ηv=0,55…0,65;

Δрbucuros
– rezistența la calea aerului
radiator, este acceptat în conturile rka -
600…1000Pa.

Electricitate

Instalatii sanitare

Incalzi