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LED ヒートシンク: 知っておくべきことすべて

数ブラウズ:0     著者:サイトエディタ     公開された: 2022-08-18      起源:パワード

序章

LEDライトは赤外線という熱を出さないので、ある意味便利です。したがって、赤外線が損傷を引き起こす地域に立つことができます。


ただし、注意すべき点の 1 つは、LED が内部で熱を発生するため、この不要な熱に対処する必要があるということです。これにより、LED ヒートシンクが実現します。


LED ヒートシンクは、LED 照明の製造業界にとって、機器の熱を抑えるために事実上必須の機器です。


この記事では、LED ライトとそのヒートシンク、その製造方法、そしてそれらを最大限に活用して最大限の満足を得る方法についての幅広い知識を提供します。


LED ヒートシンクに関するすべての内容を最後までお読みください。

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LEDヒートシンクとは何ですか?

LEDライトから発生する内部の熱を吸収し、吸収した熱を大気中に放散する装置です。 LEDヒートシンク.


LED ヒートシンクは、LED ライトの動作と寿命にとって重要な基準である LED ライトの温度を冷却または維持することに重点を置いています。このため、LED ヒートシンクが非常に重要になります。


他の材料を使用して LED ヒートシンクを製造するには、さまざまな段階があります (詳細は以下で説明します)。


なぜ LED ライトにヒートシンクが必要なのでしょうか?

LED ライト内の半導体のエネルギー生成効率が低いため、入力電力の約 70% ~ 95% が熱で失われます。これらすべての避けられない熱の発生により、LED ライトの内部温度を下げるために熱を減らすか排気することが重要です。


前述したように、LED が一定の高温になると、内部温度の上昇により損傷が発生する可能性があります。ジャンクション温度が上昇すると、バルブの輝度が低下し、寿命が短くなります。LEDが過熱すると、一度も故障することはありませんが、輝度が低下します。場合によっては一度機能しなくなることもありますが。

これらすべてのシナリオは、LED ヒートシンクの導入とその重要な重要性につながります。LED によって生成された熱は外部に伝えて冷却する必要がありますが、優れた LED ヒートシンクは 3 つの異なる方法でこれを適切に実行できます。

●放射線

●伝導

●対流。


どのように作られていますか?

LED ライトのヒートシンクを製造する最もよく使用される方法は、鍛造、ダイカスト、スタンピング、および押出金属成形手順です。他にもたくさんのシステムが使われています。以下で詳しく説明します。


ダイキャスト

ダイキャストによるLEDヒートシンクの製造では、溶融した材料(アルミニウム)を金属鋳物に充填し、油圧で所定の位置に保持します。モールドの形状とサイズ (大きく異なる場合があります) に応じて、さまざまな LED ヒートシンクをさまざまな用途に使用できます。この方法の結果、表面はテクスチャーされ、粗くなります。


コスト効率と効率が高いため、大量生産に最適な方法です。


鍛造

このプロセスには、指定された金型内で金属を金型の形状になるまで圧縮することが含まれます。室温で製造されるため、冷間鍛造と呼ばれることもあります。


この方法により、ダイキャスト法よりも最大 80% 優れた非常に高い熱伝導能力を備えたヒートシンクが作成されます。ヒートシンクのその他の利点は、表面品質と機械的耐久性の重要性です。


押し出す

押し出し工法とは、アルミ素材を穴に押し込んで成形する工法です。成形部品を必要なサイズに切断することで、さまざまなサイズの LED ヒートシンクが得られます。


この方法を使用すると、冷却効果が向上します。鍛造製法を超えたもの。製造後に部品の表面に影響を与える可能性のある細孔が形成されないため、その熱伝導率は非常に優れています。


機械加工

この方法は、この技術に関連する材料の消費が非効率的であるため、LED シンクの製造にはほとんど役に立ちません。ギャングソーを使用して金属ブロックを切断します。


製造プロセスは熱に対する抵抗が低いため、部品の熱伝導性が高くなります。また、小ロットの場合は納期が短くなります。


スタンピング

スタンピングでは、使用する金属を金型に配置し、プレス、ブランキング、エンボス加工、フランジ加工、パンチング、曲げ加工などの他の金属加工技術を使用して、さまざまなサイズ、形状、形状に加工します。


コスト効率が高く、フルサイズの大規模生産に最適です。フィンを挿入してステークフィンを作る一般的な手順。


ストリッピング

この方法では、素材 (またはリボン) を連続的に切り取るか、削る必要があります。材料は通常、固体リング回転子上に配置されます。

ストリップの形状と厚さは、出現するチップまたはリボンに張力を加えることで制御されます。


ボンディング

接着法によるLED照明用ヒートシンクの製造では、はんだなどの接着剤を配置し、高密度のフィンを集合させて溝を設けたヒートシンクを作成します。フィンを高密度の板状にすることで熱伝導率を高めます。


接着方法は幅広い材料で行うことができます。溝ベースの作成には、ダイカスト、機械加工、または押出成形を使用できます。プレートフィンにはスタンピングまたは押出成形を使用できます。

冷間鍛造ヒートシンク

LEDヒートシンクにはどのような材質が使用できますか?

ヒートシンクの製造プロセスには主に銅とアルミニウムの 2 つの材料が使用されます。


ヒートシンクの主な理由は熱を伝導することであり、銅は熱伝導率が非常に高いため、アルミニウムが推奨されます。アルミの熱伝導率は低いものの、適度な熱伝導率だからです。また、アルミニウムは高い耐食性を備えているため、標準的な方法での大量生産に最適であり、コスト効率も優れています。


また、アルミニウムを使用した製造は、LED ライトのヒートシンクの効果を促進するために他の材料と組み合わせることができます。ヒートシンクの伝導率と強度を高めるために、銅材料が追加される場合があります。マグネシウムを添加して引張強度を高めることができ、またシリコーンを添加して製造時の流動性を高めることもできます。


ステンレス鋼は、その耐食性と美しい仕上げのために使用されることがあります。ただし、銅やアルミニウムに比べて熱伝導率が低くなります。


セラミックスも使用される素材の1つです。熱伝導が適度であることと相まって、安価で誘電率が高いことから導入されています。ただし、セラミックは脆いため、すぐに壊れる傾向があります。


MCPCB: LED ヒートシンクにどのように役立ちますか?

MCPCB またはメタル コア PCB とも呼ばれるメタル コア プリント基板は、主にコンポーネントから発生する熱を逃がす、または放散するために回路で使用されます。


通常、LED は PCB に取り付けられており、損傷を引き起こす可能性のある大量の熱を発生します。したがって、この問題を抑制するためにメタルコア PCB が実装されます。


MCPCB はベースにアルミニウム素材を使用しています。金属は、回路内の基板で発生した熱を、影響を受けにくいコンポーネント、この場合は冷却するヒートシンクに移すのに役立ちます。MCPCB は、回路内の熱を管理するのに非常に役立ちます。

メタルコア PCB は、設置されているファンでは十分な冷却ができないため、冷却動作を容易にするため、特に発熱量が多いデバイスでは不可欠です。メタルコアは、金属である熱を低温部分に効果的に伝えることができます。


メタル コア PCB の部品は、誘電体層、回路層、メタル コア層、銅層、およびソルダー マスクです。


LED ヒートシンクの計算機

ヒートシンクの標準的な計算式は次のとおりです。


θs = (Tj-Ta) — θjc — θb


PD


θs = ヒートシンクの熱抵抗

θjc = LED ケースとシンク間の熱抵抗 (LED COB モジュールの熱抵抗)。

Tj = 最大ジャンクション温度。

Ta = LED ヒートシンク周囲の周囲空気温度。

Pd = LED モジュールから分配される電力。


上記の公式または計算により、適切なヒートシンクを決定するための値が得られます。


LEDヒートシンクハウジング

LED ライトのヒートシンクに適切なハウジングは、さまざまなコンポーネントを組み立てるためのチャネルを提供します。LEDに合わせてさまざまな形状とサイズが用意されています。ベースには電線や糸を通すための開口部があります。


LED ヒートシンクはどのように取り付けますか?

LED ライトのヒートシンクを取り付けるには、まずヒートシンクのパッドをスキミングして LED を適切に取り付ける必要があります。シンニング用はんだゲージを使用します。


接点とパッドは適切に位置合わせされ、個別にはんだ付けされます。接続の有効性を確認するためにマルチメーターが使用されます。


結論

一部の LED ライトは、赤外線を放射するように特別に設計されています。しかし、ほとんどはそうではなく、大量の熱を発生します。

LED ライトの寿命を延ばすには、まず LED に流れる電流量を管理する必要があることに注意することが重要です。平均許容容量を超える電流を入力すると、すぐに故障します。ヒートシンクまたは適切なヒートシンクを適用しないと、輝度と寿命が低下します。すべてが並行して機能します。


LED ライトの効率のバランスを取りたい場合は、適切なヒートシンクを適用する必要があります。で ウィンシェア 熱の, 当社は、20 年以上にわたって世界中の国際市場にサービスを提供してきた製造会社です。

当社のキャビネットには、長年にわたってヒートシンクを製造してきた経験を積んだエンジニアが多数在籍しています。


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