Како израчунати хладњак за транзистор

Спроведени прорачуни

У зависности од тога који од горе наведених параметара ће бити предмет детаљне студије, прави се одговарајући прорачун. На пример, одређивање потребне снаге пумпе или гасног котла.

Поред тога, врло често је потребно израчунати уређаје за грејање. У процесу овог прорачуна потребно је израчунати и топлотне губитке зграде. То је због чињенице да, након израчунавања, на пример, потребног броја радијатора, лако се може погрешити при избору пумпе. Слична ситуација се дешава када пумпа не може да се носи са снабдевањем потребне количине расхладне течности свим радијаторима.

Формула за тачан прорачун

Постоји прилично компликована формула по којој можете тачно израчунати снагу радијатора за грејање:

П_Т = 100 В/м₂ × С(соба)м₂ × к1 × к2 × к3 × к4 × к5 × к6 × к7, где је

к1 - врста застакљивања: обично застакљивање - 1,27; двоструко застакљивање - 1; троструко - 0,85.

к2 - изолација зидова: лоша - 1,27; зид у 2 цигле - 1; модерно - 0,85.

к3 - однос површина прозорских отвора према поду: 40% - 1,2; 30% - 1,1; 20% - 0,9; 10% - 0,8.

к4 - спољна температура (минимална): -35 ° Ц - 1,5; -25°Ц - 1,3; -20°Ц - 1,1; -15° Ц - 0,9; -10Ц° - 0,7.

к5 - број спољних зидова: четири - 1,4; три - 1,3; угаони (два) - 1,2; један је 1.1.

к6 - врста просторије која се налази изнад израчунате просторије: хладно поткровље - 1; загрејан поткровље - 0,9; грејане стамбене - 0,8.

к7 - висина просторије: 4,5м - 1,2; 4м - 1,15; 3,5м - 1,1; 3м - 1,05; 2,5м - 1,3.

Израчунајмо радијаторе за грејање по површини:

Изнад собе се налази просторија од 25 м 2 са два двокрилна прозорска отвора са троструким застакљивањем, висине 3 м, оградне конструкције од 2 цигле, хладно поткровље. Минимална температура ваздуха зими је +20°Ц.

П_Т = 100В/м ₂ × 25 м ₂ × 0,85 × 1 × 0,8(12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05

Резултат је 2356,20 вати. Овај број је подељен са 150 вати. Дакле, за наше просторије је потребно 16 секција.

Карактеристике дизајна

Структурни радијатори су подељени у две групе:

игла;
ребрасто.

Први тип се углавном користи за природно хлађење ЛЕД диода, други - за присилно хлађење. Са једнаким укупним димензијама, пасивни игличасти радијатор је 70 одсто ефикаснији од ребрастог.

Хладњаци типа игле за велике снаге и смд ЛЕД

Али то не значи да су ламеларни (ребрасти) радијатори погодни само за рад у тандему са вентилатором. У зависности од геометријских димензија, могу се користити и за пасивно хлађење.

ЛЕД лампа са ребрастим хладњаком

Оба типа радијатора могу бити квадратног, правоугаоног или округлог пресека.

Карактеристике од Кинеза

Брижни продавац поставља табелу са параметрима ЛЕД матрица на страницу производа. Ако ови подаци нису наведени, онда не саветујем куповину на овом месту, може доћи до великих варијација у квалитету.

У табели за 24*24мил можете видети да продавац наводи стандардну снагу од 10В, 20В, 30В, 50В, 70В, 100В и број инсталираних кристала. Обратите посебну пажњу на напон и струју. За 100В, број волти је 30-32В, Ампера 2-2.1А.

Израчунавамо снагу за 24 * 24 мил:

минимално 30В*2А = 60В;
максимално 32В * 2.1А = 67.2В;
односно уместо обећаних 100В биће 60-65В.

Вредност од 60-65В је и даље превисока, пошто 1 чип на 0,5В, онда је тамо стварно 50В, али су нам га продали као 100В. Кристали су већ најјефтинији и најгори, тако да им је сваки оверцлоцкинг контраиндикована.

Израчунајте за 24*44 мил:

минимално 30В * 2.850А = 85.5В;
максимално 32В * 3А = 96В;
просек ће бити 90В.

Према табели, добили смо 90В, у стварности има 75В, они су то преценили за 15В.

Израчунајмо за 30*30мил:

минимално 32В * 2.8А = 89.6В
максимално 34В * 3.5А = 119В
просечно 105В

Величина 30*30 мил пружа обећане спецификације. Исти чипови су смештени у обичну висококвалитетну једновуну 1В са потрошњом енергије од 10В, 20В, 30В, 50В, 70В, 100В

Уради сам хлађење

Најједноставнији пример радијатора био би "сунце" исечено од лима или алуминијумског лима. Такав радијатор може да охлади 1-3В ЛЕД диода.Увијањем два таква листа заједно кроз термалну пасту, можете повећати површину преноса топлоте.

Ово је баналан радијатор направљен од импровизованих средстава, испада да је прилично танак и не може се користити за озбиљније лампе.

Биће немогуће направити радијатор за ЛЕД од 10В својим рукама на овај начин. Због тога је за тако моћне изворе светлости могуће користити радијатор из централне процесорске јединице рачунара.

Ако напустите хладњак, активно хлађење ЛЕД диода ће вам омогућити да користите моћније ЛЕД диоде. Такво решење ће створити додатну буку од вентилатора и захтевати додатну снагу, плус периодично одржавање хладњака.

Површина радијатора за ЛЕД од 10В биће прилично велика - око 300цм2. Добро решење би било коришћење готових алуминијумских производа. У продавници хардвера или хардвера можете купити алуминијумски профил и користити га за хлађење ЛЕД диода велике снаге.

Након што направите монтажу потребне површине од таквих профила, можете добити добро хлађење, не заборавите да све спојеве премажете најмање танким слојем термалне пасте. Вреди рећи да постоји посебан профил за хлађење, који се индустријски производи у великом броју типова.

Ако немате прилику да направите сами ЛЕД радијатор за хлађење, можете потражити одговарајуће предмете у старој електронској опреми, чак иу рачунару. Има их неколико на матичној плочи. Потребни су за хлађење чипсета и прекидача за напајање струјних кола. Одличан пример таквог решења приказан је на фотографији испод. Њихова површина је обично од 20 до 60 цм2. То вам омогућава да охладите ЛЕД са снагом од 1-3 вата.

Још једна занимљива опција за израду радијатора од алуминијумских лимова. Ова метода ће вам омогућити да добијете скоро сваку потребну површину за хлађење. Погледајте видео:

10 В ЛЕД

Данас нам је дошла моћна ЛЕД диода од десет вати модела Црее КСМ-Л-Х за истраживање и експерименте. Дизајн ЛЕД-а је стандардна алуминијумска "звезда" са закрпама за лемљење жица и изрезима за причвршћивање ЛЕД уређаја на радијатор.

Наравно, разумете да дизајн ове ЛЕД диоде није дизајниран да расипа тако велику снагу. Током експеримената, већ пола вата изазвало је лагано загревање кућишта.

Технички параметри Црее КСМ-Л-Х ЛЕД су наведени на веб страници.

Пре свега, узмимо струјно-напонску карактеристику назначеног ЛЕД уређаја и унесемо резултате у табелу.

ЛЕД напон	2,3	2,4	2,5	2,57	2,63	2,72	2,81	2,95 3,1
ЛЕД струја, мА	1	10	50	100	250	500	1000	2000 3000

Као што видите, нагиб И-В карактеристике је прилично велик, а мало одступање напона унутар 0,1В одмах доводи до нагле промене у потрошњи струје. А с обзиром да радна струја достиже 3 ампера, употреба отпорника за гашење за стабилизацију струје је елиминисана. Заиста, за нормално напајање ове ЛЕД диоде од 10 вати, рецимо из 12 В аутомобилске батерије, морали бисте да уградите отпорник од 3 ома снаге 35 вати!

Дакле, у овом случају, употреба специјалног драјвера за претварач нема алтернативу. Штавише, његова цена је унутар 2-4.

А сада хајде да тестирамо ЛЕД у дуелу са сијалицом са жарном нити 220В 60В. Фотографије испод приказују опције осветљења са оба извора светлости.

Само ЛЕД од 10 вати

Само сијалица са жарном нити од 60 вати

Извуците своје закључке. Наравно, ЛЕД губи у температури боје (на крају крајева, 6000К), али у погледу осветљености по вату потрошње енергије, неколико пута је надмашио свог ривала.

Још једна добра карактеристика је веома широк угао светлости, скоро 170 степени. Ера ЛЕД диода са сочивима је прошла, сада чак ни рефлектор није потребан за нормално осветљење. Дизајн емитера светлости ЛЕД уређаја је такав да се светлост емитује равномерно преко целе хемисфере.

Чини се интересантним користити овај ЛЕД од 10 вати или у моћној ЛЕД лампи (што је и урађено), или заједно са ЛЕД драјвером у прегорелом кућишту флуоресцентне штедљиве лампе. Али не заборавите на довољно расипање топлоте - димензије радијатора морају бити најмање 10 квадратних метара. центиметар.

Нећу говорити о цени ЛЕД-а, јер се цена ЛЕД уређаја стално смањује. Проверите онлине продавнице. У наредним чланцима ћемо спровести занимљиве експерименте са најмоћнијим ЛЕД диодом од неколико десетина вати! ЛЕД Форум

Област примене

Супер светле ЛЕД диоде од 10В се широко користе у различитим апликацијама за осветљење. Све области се условно могу поделити на опште и посебне намене. Општа намена обухвата рад ЛЕД диода у лампама, лампама, рефлекторима, а посебна намена је употреба за осветљење у пластеницима и акваријумима. Друга опција су такозване фитолампе и не само. Трик је у томе што је емисиони спектар ове ЛЕД диоде оптималан за раст биљака, како на копну тако и у води. А осим алги и риба, осветљење са ЛЕД диодама од 10 вати позитивно утиче на развој корала, па су љубитељи акваријума чести потрошачи ове радио компоненте. Сва ова дивна својства се манифестују у одређеној комбинацији кристалних боја. Што се тиче употребе описаног полупроводничког уређаја за расветне уређаје опште намене, поред кућних лампи, ЛЕД се одлично користи за производњу фарова за аутомобиле, семафора, осветљења пута.

За потребе декорације, вишебојне ЛЕД диоде од 10 вати се користе у пејзажном дизајну, за осветљавање зграда, базена и уличног оглашавања.

Стандардна метода избора

Користи се само када је висина просторије мања од 3 м. Реализује се на следећи начин:

Одредите површину собе. На пример, то је 25 м².
Помножите добијену цифру са 100 вати. Према СНиП-у, ова цифра је норма. У документу се каже да за сваки квадратни метар треба произвести 100 вати. Испоставља се да извор топлоте треба да створи 2.500 В или 2,5 кВ.
Примљена снага је подељена преносом топлоте једног дела батерије. Овај корак се изводи када се планира уградња секционог радијатора или батерије. Као што знате, уређаји за грејање од ливеног гвожђа, алуминијума и биметала имају такав дизајн. Ако батерија има део са расипањем топлоте од 150 В, онда морате купити уређај са 17 секција (2500/150 = 16,6, само заокружено).

Са панелним радијаторима ситуација је нешто другачија. Они су једноделна структура која се не може повећати или смањити. Стога се узима у обзир њихова пуна снага. Међутим, инсталирање једног великог хладњака од 2,5 кВ био би помало погрешан корак. То је зато што се за ове батерије користи другачији метод прорачуна.

Неке карактеристике стандардне методе

Међутим, ако просторија има повећан губитак топлоте, онда се мора подесити укупна снага уређаја за грејање (у нашем случају, цифра је 2,5 кВ).

Подешавање би требало да буде овако:

Повећање коначне бројке за 20% у случају када је просторија угаона (односно, два зида су спољна).
Повећање укупне снаге за 10% у случају доњег прикључка радијатора.
Смањење укупне количине топлоте за 15-25% ако су метално-пластични прозори постављени у просторији.

хттпс://иоутубе.цом/ватцх?в=мВНВфХКН-Пв

Материјали за производњу

Радијатори за хлађење ЛЕД диода се разликују по дизајну и материјалу.

Амбијентални ваздух може узети највише 5-10 В са једне површине

Приликом избора материјала за производњу радијатора, треба узети у обзир следећи услов: његова топлотна проводљивост мора бити најмање 5-10 В.Материјали са мањим параметром неће моћи да пренесу сву топлоту коју ваздух може узети.

За производњу радијатора традиционално се користе алуминијум, бакар или керамика. Недавно су се појавили производи од пластике која распршује топлоту.

Алуминијум

Главни недостатак алуминијумског радијатора је вишеслојни дизајн. То неминовно доводи до појаве пролазних топлотних отпора, који се морају превазићи употребом додатних материјала који проводе топлоту:

адхезивне супстанце;
изолационе плоче;
материјали који попуњавају ваздушне празнине итд.

Алуминијумски расхладни елементи за 1В ЛЕД диоде

Бакар

Бакар има већу топлотну проводљивост од алуминијума, па је у неким случајевима његова употреба за производњу радијатора оправдана. Генерално, овај материјал је инфериорнији од алуминијума у погледу лакоће конструкције и обрадивости (бакар је мање савитљив метал).

Немогуће је произвести бакарни радијатор пресовањем - најекономичнијим - методом. А сечење даје велики проценат отпада скупог материјала.

Како израчунати радијатор за транзистор

Бакарни радијатори

Керамичке

Једна од најуспешнијих опција за хладњак је керамичка подлога, на којој се претходно наносе струјни трагови. ЛЕД диоде су залемљене директно на њих. Овај дизајн вам омогућава да уклоните двоструко више топлоте у поређењу са металним радијаторима.

Сијалица са керамичким хладњаком

Пластика која распршује топлоту

Све више се појављују информације о изгледима за замену метала и керамике са топлотно дисипирајућом пластиком. Интересовање за овај материјал је разумљиво: пластика кошта много мање од алуминијума, а њена производност је много већа. Међутим, топлотна проводљивост обичне пластике не прелази 0,1-0,2 В / м.К. Могуће је постићи прихватљиву топлотну проводљивост пластике употребом различитих пунила.

Приликом замене алуминијумског радијатора пластичним (једнаке величине), температура у зони снабдевања температуром се повећава за само 4-5%. С обзиром да је топлотна проводљивост пластике која одводи топлоту много мања од алуминијума (8 В/м.К према 220-180 В/м.К), можемо закључити да је пластични материјал прилично конкурентан.

Сијалица са термопластичним хладњаком

Прорачун површине радијатора

На самом почетку морате да схватите колико прајмера и боје треба да употребите за фарбање батерије. Ово се може наћи израчунавањем површине радијатора за грејање. Затим погледајте препоруке наведене на конзерви боје. Они увек показују колико боје може ићи на 1 квадрат. м. Немогуће је самостално измерити површину батерије. То не треба учинити, јер произвођачи указују на површину грејне површине секције. Пошто се сваки квадратни центиметар пресека загрева, ова површина и површина целе површине пресека.

Једна ивица батерије МС-140-500 има површину од 0,244 квадратних метара. м. Модификација овог модела са средишњим растојањем од 300 мм има секције површине 0,208 квадратних метара. м.

Да бисте одредили укупну површину батерије од ливеног гвожђа, морате:

Сазнајте назив модела инсталиране батерије и по могућности произвођача (то је зато што секције које производе произвођачи истих модела имају различите дубине и ширине).
Подесите област грејања 1 фин.
Помножите број секција са површином. Ако у радијатору МС-140-500 има 10 ребара, тада ће површина бити 2,44 квадратних метара. м.

Након прорачуна, одредите количину композиције и прајмера, купите их и обојите. Боју треба узети са маргином, јер свако наноси слој различите дебљине.

Методе за прорачун радијатора

Дакле, вреди почети са прорачуном батерија. Минимални потребан број може зависити од неколико параметара одједном:

Шема уградње радијатора за грејање.

површина просторија;
висина плафона;
зидни материјал, присуство рупа, број прозора, односно од губитка топлоте куће.

Најједноставнији прорачун, који не узима у обзир многе од горе наведених фактора, може се сматрати оном који се изводи према следећој формули:

К је потребан број секција батерије;
П је укупна површина загрејаних просторија за коју се врши избор;
М1 је снага једне секције.

У формули се разлика множи са 100. Ова цифра није узета случајно. Дугогодишња пракса је показала да је минимална снага потребна за једну јединицу површине (1 кв.м) загрејане просторије да би се у њој одржавали нормални температурни услови око 100 вати.

Вреди напоменути да за нестамбене зграде, али којима је потребно грејање, ова цифра може узети вредност од 50 вати.

Да би се извршила селекција према формули, недостаје једна константа - снага грејања једне секције. Наравно, може се и израчунати, али је прилично компликовано и дуготрајно.

Пошто су све батерије за грејање од ливеног гвожђа приближно исте величине, током вишегодишње праксе узета је просечна вредност снаге од око 150 вати.

Сада, имајући све податке, можете одабрати потребан број секција радијатора.

Међутим, ово је само најједноставнија формула. Пошто свака соба појединачно има своје индикаторе губитка топлоте, у формулу се обично додају додатни коефицијенти. На пример, ако просторија има два спољна зида, односно угаона је, онда се уноси фактор 1,2.

Тада ће формула добити облик:

Нека соба има површину од 9 квадратних метара и буде смештена у центру куће, али са два спољна зида. Неопходно је извршити избор грејних елемената за ову просторију.

Дакле, К = (9/150) * 100 * 1,2 \у003д 7,2, односно 8 секција.

Вреди напоменути да овај прорачун важи само за плафоне не веће од 2,7 метара. Такође треба рећи да је исправније израчунати на основу запремине собе.

Приближно исти принцип се заснива на другом приближном прорачуну. Одавно је израчунато да један део батерије може загрејати око 1,8 квадратних метара. м површине. Штавише, ова цифра важи само за плафоне који не прелазе 2,7 м висине.

Произвођачи

Лидери у производњи ЛЕД диода велике снаге, попут ЛЕД 10 В, распрострањени су у три дела света.Међу њима су америчка компанија Црее (коју смо већ споменули и демонстрирали узорак њених производа), јапанска Ницхиа (пионир у области ЛЕД технологије), као и немачки Осрам (познатији домаћем купцу).

Брендирани ЛЕД производи су скупљи од својих колега нонаме, али нико не гарантује квалитет у другом случају.

Размислите на које ћете карактеристике наићи када одлучите да купите јефтине кинеске ЛЕД диоде од 10 вати. Прво, ако пажљиво упоредите, онда су сами 9 матричних кристала мањи од оних висококвалитетних модула. Ово ће, наравно, утицати на излаз светлости током њиховог рада. Друго, јака неједнакост сјаја сваког кристала. Ово је приметно, међутим, само при смањеној струји, али, ипак, ова карактеристика утиче на стопу деградације целог ЛЕД модула.

10 вати наруквице из Кине

На слици можете видети неуједначен сјај појединачних кристала модула и како се он изједначава са повећањем струје

Треће, у ЛЕД диодама лошег квалитета, проводници који повезују кристале су веома танки, и могу се покварити услед непажљивог кретања, што ће прекинути функционисање најмање једне тројке узастопних кристала.

Сумирајући горе наведено, желео бих да истакнем тезе чланка које су важне за памћење. ЛЕД диоде од 10 В као извори светлости имају широку примену у пракси за производњу аутомобилских лампи, батеријских лампи, рефлектора и других расветних уређаја.

Хлађење радијатора је кључно за нормалан рад ЛЕД диоде. Напајање се врши из извора од 12В преко драјвера (стабилизатора напона)

Познати бренд гарантује непрекидан рад током читавог декларисаног периода, а проблеми могу настати са кинеским јефтиним колегама.

ЛЕД дизајн, опције

ЦОБ 10 В ЛЕД је компактни модул са чипом на плочи. Основна разлика од СМД-а је у томе што је неколико кристала постављено заједно на плочу и прекривено заједничким слојем фосфора. Ово значајно смањује трошкове матрице. Састоји се од 9 кристала: три паралелна ланца са по три кристала повезана у серију у сваком. Споља, ЛЕД 10 В може се разликовати у облику проводне подлоге. На пример, Црее ЛЕД изгледа као онај приказан на слици. Његова подлога има облик звезде и направљена је од алуминијума.

Тело модула је направљено од пластике отпорне на топлоту, а сочиво од епоксидне смоле. Цлассиц ЛЕД 10 В изгледа као што је приказано на дијаграму, али у пракси укупне димензије варирају у зависности од произвођача.

Не заборавите да је ЛЕД поларни елемент, па обратите пажњу на ознаке током инсталације. Предуслов за адекватно функционисање ЛЕД од 10 В је присуство хладњака

Можете га организовати помоћу алуминијумског или бакарног радијатора. Подмажите ЛЕД подлогу топлотно проводљивом пастом или лепком за топљење ради бољег одвођења топлоте. Понекад се додатно монтира хладњак који обезбеђује циркулацију ваздуха за хлађење ребара хладњака.

У видеу можете видети тест 10В ЛЕД и препоруке за повезивање таквог елемента. Ево како треба да изгледа 10В ЛЕД дијаграм повезивања.

Извор напајања може бити акумулатор аутомобила, напајање рачунара или посебно купљен извор од 12 волти. Да бисте избегли прегревање (упркос хладњаку) и заштитили ЛЕД, неопходно је да га повежете не директно на извор, већ преко било ког регулатора напона. На дијаграму је приказан интегрисани регулатор напона ЛМ-317, али можете користити и други са одговарајућим параметрима. Уз помоћ конвенционалне ролне и отпорника, обезбедићете себи гарантованих 12 В на излазу и струја неће прелазити 1 А, што је кључ издржљивости вашег уређаја.

Комбинација отпорника и стабилизатора назива се ЛЕД драјвер.

Зашто диоде требају хлађење

Упркос великом излазу светлости, ЛЕД диоде емитују светлост око трећине потрошене енергије, а остатак се ослобађа у топлоту. Ако се диода прегреје, структура њеног кристала је поремећена, почиње да се деградира, светлосни ток се смањује, а степен загревања се повећава као лавина.

Узроци прегревања ЛЕД диода:

Превише струје;
лоша стабилизација напона напајања;
лоше хлађење.

Прва два разлога решавају се коришћењем квалитетног напајања за ЛЕД диоде. Такви извори се често називају ЛЕД драјверима. Њихова карактеристика није у стабилизацији напона, већ у стабилизацији излазне струје.

Чињеница је да се при прегревању отпор ЛЕД-а смањује и струја која тече кроз њу се повећава. Ако користите стабилизатор напона као напајање, процес ће се показати као лавина: више грејања - више струје, а више струје - ово је више грејања, и тако даље у круг.

Стабилизацијом струје делимично стабилизујете температуру кристала. Трећи разлог је лоше хлађење ЛЕД диода. Размотримо ово питање детаљније.