Gebruik van aluminium strip koellichaam voor Hi-watt LED's in plaats van PCB

Telkens wanneer we 1 watt LED's of andere LED's met een hoger wattage tegenkomen, wordt ons altijd geadviseerd om hoogwaardige aluminium koellichamen te gebruiken om de LED's tegen hitte te beschermen en om er optimale prestaties uit te halen.

Dubbelzijdige PCB kan duur zijn

Zoals we allemaal weten, zijn dergelijke PCB's echter zeer duur en kunnen ze buiten het bereik van nieuwe hobbyisten liggen. Het gebruik van een gewone aluminium strip als koellichaam in plaats van een printplaat lijkt een gemakkelijke uitweg te zijn, laten we meer leren.

1 Watt, 350 mA type witte LED's zijn tegenwoordig immens populair geworden en deze worden fundamenteel gebruikt voor alle soorten hoge watt LED-lichttoepassingen.

Deze LED's zijn bijzonder nuttig geworden omdat ze discreet kunnen worden geconfigureerd om rechtstreeks van de standaard 1 watt LED-lamp tot massief te maken 1000 watt LED schijnwerper systemen door simpelweg het relevante aantal LED's op het paneel toe te voegen.

Hoewel alles er behoorlijk fatsoenlijk en eenvoudig uitziet met de constructie van zulke hoogrenderende lampen met behulp van deze apparaten, wordt de extreme hoeveelheid warmte die ermee gepaard gaat de grootste hindernis, vooral wanneer het wordt geprobeerd door een gewone hobbyist.

Dit probleem vereist het gebruik van een koellichaam met de juiste afmetingen met deze LED's, maar aangezien deze LED's klein zijn en geen schroeffunctie hebben, wordt het onmogelijk om het koellichaam rechtstreeks eraan te bevestigen, en wordt het opnemen van een op aluminium gebaseerd koellichaam de enige optie in de hand.

Op aluminium gebaseerde PCB-heatsinks zijn extreem geavanceerde PCB's die een high-end fabricageproces vereisen en daarom erg duur zijn, en bovendien maakt het ontwerpen van de PCB-lay-out volgens de vereisten het proces nog duurder.

PCB-cabine wordt vermeden

Deze PCBa kunnen echter eenvoudig worden vermeden door een eenvoudige techniek toe te passen, zoals uitgelegd in de volgende sectie:

Met LED's met een hoog wattage zijn de enige problemen: om een ​​snelle afvoer van de warmte van de LED in de lucht mogelijk te maken en om een ​​geschikte oplossing te vinden voor het bevestigen van de LED's op een aluminium plaat zonder ze door de plaat te kortsluiten.

Een methode is om het aluminium te schilderen met een dikke laag olieverf van goede kwaliteit (wit) over het gebied waar de LED uitgelijnd moet worden en de LED's te vullen volgens de serie / parallelle lay-out direct over de natte verf, en de montage te laten volledig opdrogen.

Hoe de LED's op de aluminium strip te plakken

Als u de LED's hard over de natte verf drukt, wordt er bijna geproduceerd een direct contact van de leds met het aluminium oppervlak.

Het aanbrengen van verf is alleen om een ​​tijdelijke grip van de leds over de plaat te geven. Zodra de verf opdroogt, moeten de leds worden versterkt met epoxylijm zodat de grip steviger wordt.

U kunt het gebied iets over het aluminium krassen, zodat de lijm in het oppervlak 'bijt' en een goede grip geeft over het hele geheel.

Hierna konden de LED's worden bedraad door kleine stukjes koperen draden te solderen om de beoogde schakeling te vormen. De onderliggende verf zou als een isolatie werken en kortsluiting van de draden met het onderste aluminium voorkomen.

Versterking met epoxylijm

Ten slotte zou het hele geheel verder kunnen worden versterkt met epoxylijm, aangezien de verfhechting mogelijk onvoldoende is om de LED's voor altijd op hun plaats te houden.

Als alternatief kan epoxylijm direct worden gebruikt om de LED's over de aluminiumplaat te bevestigen en de LED-aansluitingen te bedraden volgens de juiste lay-outoriëntatie nadat de epoxy is uitgehard.

In dit geval moet er echter voor worden gezorgd dat de LED-kabels ver boven de aluminium basis worden geheven, of voor een betere veiligheid kunnen kleine stukjes plastic of kaartpapier tussen de bestaande kleine openingen worden gestopt.

De hierboven besproken methoden voor het gebruik van een aluminium plaat als heatsink voor het monteren van 1 watt led-modules zouden in feite veel effectiever kunnen zijn dan het gebruik van de aanbevolen op aluminium gebaseerde PCB vanwege het betrokken directe contact met de eigenlijke aluminium basisplaat, wat resulteert in een efficiënte warmte dissipatie.

Kies bij voorkeur een dunne plaat, omdat dunner materiaal een snellere extractie en afvoer van de warmte mogelijk maakt.

Met behulp van een stroombegrenzer

Hoewel de bovenstaande procedures er snel en effectief uit kunnen zien, wordt het ten strengste aanbevolen om een ​​stroombegrenzingscircuit toe te voegen tussen de voeding en de LED's, zoals besproken in dit artikel.

Denk er ook aan om weerstanden toe te voegen tussen elke LED-string om een ​​uniforme stroomverdeling over de kanalen te garanderen.

De volgende afbeelding toont een klassiek voorbeeld van het gebruik van een gewone aluminium plaat als koellichaam voor een groep high watt LED-montage voor het maken van een LED tubelight.

Met dank aan: Debabrata Mandal

Enkele belangrijke suggesties van dhr. Debabrata

1. Er is een koellichaamsamenstelling aangebracht tussen de led en het koellichaam
2. Heatsink-compound is aangebracht tussen led-koellichaam en aluminium frame
3. Epoxylijm hecht NIET op het aluminium frame als zodanig (niets doet). Dus nadat alle LED's op het frame zijn gelegd met epoxy, moet het frame van achteren worden verwarmd, zodat de frame-warmte de epoxy smelt en dan blijven alleen het aluminium en de epoxy plakken ... verwarming moet in fasen en tijdens dit verwarmingsproces moet ervoor worden gezorgd dat de epoxy daadwerkelijk smelt omdat epoxy niet onmiddellijk smelt, maar geleidelijk, vandaar verwarming in fasen
4. Om meerdere strips aan elkaar te plakken, zijn er weer 2 methoden ... epoxy tussen 2 strips en ze vervolgens samen verwarmen ... dendriet ertussen & plotselinge verwarming dan plotselinge afkoeling & dan overnachting ... Ik heb 2 frames zoals deze gemaakt en beide lijken sterk
5. Niet om het frame te schilderen oorzaak ... 1. Verf 'plakt' technisch niet aan aluminium, niets doet het, behalve zijn eigen oxide ... 2. Zal het warmtestralende vermogen van aluminium enorm verminderen, omdat verf een zeer slechte warmtegeleider is

Analyseren Hoe 1 Watt LED's op aluminium plaat heatsink te plakken of te bevestigen

De enige legitieme manier om de leds op de plaat te bevestigen is door eerst een laagje verf op het aluminium aan te brengen en voordat het opdroogt de leds stevig in de gewenste richting te bevestigen en het geheel te laten drogen.

Een dunne laag verf zal nauwelijks een paar micron dik zijn en zal niet verhinderen dat de LED-warmte wordt geabsorbeerd door het aluminium, dus het is prima. In feite zorgt de verf voor een nauw contact van de LED-basis met het aluminium.

Bedenk dat we voor transistors normaal gesproken een mica-isolator gebruiken terwijl we ze op het koellichaam monteren, en dat beperkt de warmte van de transistor naar het koellichaam niet, hoewel mica een volledige niet-geleider van warmte is.

De verfstick is slechts tijdelijk, voor verdere versterking kunt u wat feviquicklijm (acrabond) rond de LED-bases aanbrengen om de LED's permanent te bevestigen, en tenslotte met draadverbindingen bij de serie komen.

In feite kan een acrabondlijm direct worden gebruikt in plaats van verf voor het bevestigen van de LED's op de lauminumplaat.

We gebruiken de lijmoptie om de een of andere reden , stelt u zich eens voor hoe ongemakkelijk, rommelig, niet uitgelijnd en tijdrovend het kan zijn als u probeert de LED-eenheid te installeren zonder een voorafgaande bevestiging van de LED's op de basisplaat.