LED の耐用年数は数万時間とされています。 これほど高い指標を悪化させることなく達成するには 光学特性、高出力 LED はラジエーターと組み合わせて使用する必要があります。 この記事では、読者がラジエーターの計算と選択、その変更、熱放散に影響を与える要因に関連する質問への答えを見つけることができます。
なぜ必要なのでしょうか?
他の半導体デバイスと同様に、LED は効率が 100% の理想的な素子ではありません。 消費されるエネルギーのほとんどは熱として放散されます。 正確な値効率は発光ダイオードの種類とその製造技術によって異なります。 低電流 LED の効率は 10 ～ 15% ですが、1 W 以上の電力を持つ最新の白色 LED の場合、その値は 30% に達します。つまり、残りの 70% が熱として消費されることになります。
LED が何であれ、安定して長期間動作するには、結晶から熱エネルギーを絶えず除去する、つまりラジエーターが必要です。 低電流 LED では、ラジエーター機能はリード (アノードとカソード) によって実行されます。 たとえば、SMD 2835 では、陽極リードが素子の底部のほぼ半分を占めています。 高出力 LED では、消費電力の絶対値が数桁大きくなります。 したがって、ヒートシンクを追加しないと正常に機能しません。 発光結晶が継続的に過熱すると、半導体デバイスの耐用年数が大幅に短縮され、動作波長の変化に伴って輝度が徐々に低下します。
種類
構造的には、すべてのラジエーターは 3 つに分割できます。 大人数のグループ: プレート、ロッド、リブ付き。 いずれの場合も、ベースの形状は円、正方形、または長方形にすることができます。 ベースの厚さは、ラジエーターの表面全体に熱を受け取り、均一に分配する役割を担う部分であるため、選択する際には基本的に重要です。
ラジエーターのフォーム ファクターは、将来の動作モードに影響されます。
- 自然換気付き。
- 強制換気付き。
ファンなしで使用される LED 用の冷却ラジエーターは、フィン間の距離が少なくとも 4 mm である必要があります。 そうしないと、自然対流だけでは熱をうまく除去できません。 印象的な例コンピュータプロセッサの冷却システムとして機能します。 強力なファンリブ間の距離は 1 mm に減少します。
LEDランプを設計するとき 非常に重要彼らに与えられた 外観、ヒートシンクの形状に大きな影響を与えます。 たとえば、LED ランプの熱エネルギー放散システムは、標準的な洋ナシ型の形状を超えてはなりません。 このため、開発者は、アルミニウムベースのプリント基板を使用し、ホットメルト接着剤を使用してプリント基板をラジエーターハウジングに接続するなど、さまざまなトリックに頼らざるを得ません。
ラジエーター材料
現在、高出力 LED の冷却は主にアルミニウム製ラジエーターを使用して行われています。 この選択は、この金属の軽さ、低コスト、加工の柔軟性、および優れた熱伝導特性によるものです。 銅はアルミニウムの2倍の熱を放散するため、サイズが最も重要な照明器具ではLED用の銅製ラジエーターを設置することが正当化されます。 高出力 LED の冷却に最もよく使用される材料の特性を詳しく考えてみましょう。
アルミニウム
アルミニウムの熱伝導率は 202 ～ 236 W/m*K の範囲にあり、合金の純度によって異なります。 この指標によれば、鉄や真鍮の2.5倍となります。 さらに、アルミニウムは、 他の種類 機械加工。 放熱性を高めるため、アルミラジエーターにはアルマイト処理（黒色塗装）が施されています。
銅
銅の熱伝導率は401 W/m*Kで、他の金属の中で銀に次いで2番目です。 それにもかかわらず、銅製ラジエーターはアルミニウム製ラジエーターほど一般的ではありません。これは、次のような多くの欠点があるためです。
- 銅の価格が高い。
- 複雑な機械加工。
- 大きな塊。
銅製の冷却構造の使用はランプのコストの増加につながり、これは激しい競争条件では受け入れられません。
セラミック
高効率ヒートシンクを作成するための新しいソリューションは、熱伝導率が 170 ～ 230 W/m*K の窒化アルミニウム セラミックです。 この材料は、粗さが低く、誘電特性が高いことが特徴です。
熱可塑性プラスチックの使用
熱伝導性プラスチックの特性 (3 ～ 40 W/m*K) はアルミニウムよりも劣るという事実にもかかわらず、その主な利点は低コストと軽量です。 多くのメーカー LEDランプハウジングの製造には熱可塑性プラスチックが使用されます。 しかし、熱可塑性プラスチックは、10 W を超える出力の LED ランプの設計において金属ラジエーターとの競争に負けます。
ハイパワーLEDの冷却機能
前述したように、パッシブまたはアクティブ冷却を組織することで、LED からの熱を効果的に除去することができます。 重量とサイズのインジケーターには許容可能な値があるため、消費電力が最大 10 W の LED をアルミニウム (銅) ラジエーターに取り付けることをお勧めします。
50 W 以上の電力を持つ LED アレイにパッシブ冷却を使用することは困難になります。 ラジエーターの寸法は数十センチメートルになり、重量は200〜500グラムに増加します。 この場合、小型ラジエーターと小型ファンの併用を検討する価値があります。 このタンデムにより、冷却システムの重量とサイズが軽減されますが、さらなる問題が発生します。 ファンには適切な電源電圧を供給する必要があり、保護シャットダウンが確実に行われるように注意する必要があります。 LEDランプクーラー故障の場合。
強力な LED マトリックスを冷却する別の方法があります。 これは、中程度のパフォーマンスのビデオ カード用のクーラーのように見える既製の SynJet モジュールを使用することで構成されます。 SynJet モジュールは、高性能、2 °C/W 以下の熱抵抗、および最大 150 g の重量が特徴です。 正確な寸法重量は特定のモデルによって異なります。 デメリットとしては、電源が必要でコストが高いことが挙げられます。 その結果、50 W LED マトリックスは、かさばるが安価なラジエーター、またはファン、電源、保護システムを備えた小型ラジエーターに取り付ける必要があることがわかりました。
どのようなヒートシンクであっても、LED 基板との熱接触は良好ではありますが、最良ではありません。 熱抵抗を低減するために、接触面に熱伝導性ペーストが塗布されます。 その影響の有効性は、コンピュータプロセッサの冷却システムに広く使用されていることで証明されています。 高品質のサーマルペーストは硬化しにくく、粘度が低いです。 ラジエーター (基板) に塗布する場合は、接触領域全体に薄く均一な層を 1 つ塗布するだけで十分です。 プレス固定後の層の厚さは約0.1mmになります。
ラジエター面積の計算
LED のラジエーターを計算するには 2 つの方法があります。
- デザイン、その本質は決定することです 幾何学的寸法所定の温度における構造。
- キャリブレーションでは、逆の順序で動作することを想定しています。つまり、既知のラジエーター パラメータを使用して、次の計算が可能です。 最高額熱を効果的に放散することができます。
どちらのオプションを使用するかは、利用可能な初期データによって異なります。 ともかく 正確な計算は、多くのパラメータを含む複雑な数学的問題です。 参考文献を使用し、グラフから必要なデータを取得して適切な式に代入する機能に加えて、ラジエーター ロッドまたはフィンの構成、方向、および影響を考慮する必要があります。 外部要因。 LED 自体の品質も考慮する価値があります。 中国製 LED では、実際の特性が宣言された特性と異なることがよくあります。
正確な計算
公式や計算に進む前に、熱エネルギー分布の分野の基本用語を理解しておく必要があります。 熱伝導は、より加熱された物理体からより加熱されていない物理体に熱エネルギーを伝達するプロセスです。 熱伝導率は、温度が1°K変化したときに材料が単位面積を通ってどれだけの熱を伝達できるかを示す係数として定量的に表されます。 LED ランプでは、エネルギー交換に関与するすべての部品が高い熱伝導率を備えている必要があります。 特に、これはクリスタルからケース、そしてラジエーターと空気へのエネルギーの伝達に関係します。
対流は、液体や気体の分子の移動によって発生する熱伝達のプロセスでもあります。 LED ランプに関しては、ラジエーターと空気の間のエネルギー交換を考慮するのが通例です。 これは自然な動きによって起こる自然対流かもしれません 気流、または強制的に、ファンを設置することで組織化されます。
記事の冒頭で、LEDの消費電力の約70％が熱として消費されると述べました。 LED のヒートシンクを計算するには、消費されるエネルギーの正確な量を知る必要があります。 これを行うには、次の式を使用します。
P T =k*U PR *I PR、ここで:
P T – 熱の形で放出される電力、W。
k は、熱に変換されるエネルギーの割合を考慮する係数です。 高出力 LED のこの値は 0.7 ～ 0.8 に相当します。
U PR – 定格電流が流れたときの LED の順方向電圧降下、V;
I PR – 定格電流、A.
結晶から空気への熱の流れの経路にある障害物の数を数えてみましょう。 各障害物は熱抵抗を表し、記号 (Rθ、度/W) で示されます。 明確にするために、冷却システム全体は熱抵抗の直並列接続の等価回路の形で表されます。
Rθ ja = Rθ jc + Rθ cs + Rθ sa、ここで:
Rθ jc – p-n 接合部の熱抵抗 (接合部のケース)。
Rθ cs – ケース表面ラジエーターの熱抵抗。
Rθ sa – ラジエーターと空気間の熱抵抗 (表面ラジエーターと空気)。
LEDを取り付ける予定がある場合は、 プリント回路基板またはサーマルペーストを使用する場合は、その熱抵抗も考慮する必要があります。 実際には、Rθsa の値は 2 つの方法で決定できます。
Rθ ja – pn 接合空気抵抗。
T j – p-n 接合の最大温度 (参照パラメータ)、°C。
T a – ラジエーター付近の気温、°C。
Ｒθ ｓａ ＝Ｒθ ｊａ −Ｒθ ｊｃ −Ｒθ ｃｓ 、ここで、Ｒθ ｊｃ およびＲθ ｃｓ は基準パラメータである。
グラフから「最大熱抵抗の順電流依存性」を求めます。
既知の Rθ sa に基づいて、標準ラジエーターが選択されます。 この場合、熱抵抗の定格値は計算値より若干小さくなるはずです。
近似式
多くのアマチュア無線家は、古い電子機器から余ったラジエーターを自作製品に使用することに慣れています。 しかし、彼らはそれ以上深く掘り下げたくありません。 複雑な計算そして高価な新品の輸入品を購入します。 原則として、彼らが関心があるのは 1 つの質問だけです。「既存のアルミニウム製 LED ラジエーターはどれくらいの電力を消費できるか?」
許容可能な計算結果を得ることができる簡単な経験式を使用することをお勧めします: Rθ sa =50/√S、ここで S はラジエーターの表面積 (cm 2) です。
で置き換える この式ヒートシンクの総面積の既知の値、リブ（ロッド）の表面と側面を考慮して、その熱抵抗を取得します。
許容消費電力は、次の式から求められます: P t =(T j -T a)/Rθ ja。
上記の計算では、冷却システム全体の動作の品質に影響を与える多くのニュアンス（ラジエーターの方向性、LED の温度特性など）は考慮されていません。 したがって、得られた結果に安全率 0.7 を乗算することをお勧めします。
DIY LEDラジエーター
1、3、または10 W LED用のアルミニウムラジエーターを自分の手で作るのは難しくありません。 まず、単純なデザインを見てみましょう。その製造には約30分かかり、厚さ1〜3 mmの丸いプレートがあります。 円周に沿って中心に向かって 5 mm ごとに切り込みを入れ、得られたセクターをわずかに曲げます。 完成したデザインインペラーに似ていました。 ラジエーターをボディに取り付けるために、いくつかのセクターに穴が開けられます。 もう少しやりにくい 手作りラジエーター 10ワットのLEDの場合。 これを行うには、幅 20 mm、厚さ 2 mm のアルミニウム ストリップ 1 メートルが必要です。 まず、ストリップを金ノコで8等分に切ります。 等しい部分それらを積み重ね、穴を開け、ボルトとナットで締めます。 側面の 1 つは LED マトリクスを取り付けるために研磨されています。 ノミを使用して、ストリップを曲げずに整えます。 異なる側面。 LEDモジュールを取り付ける箇所に穴を開けます。 ホットメルト接着剤を研磨した表面に塗布し、その上にマトリックスを塗布し、セルフタッピングネジで固定します。
アマチュア DIY プロジェクト向けの安価なヒートシンク
特に実験を好むアマチュア無線家に最適です。 異なる素材熱を除去すると同時に、高価な装置にお金をかけたくない 完成品、自分の手でラジエーターを見つけて作成するためのいくつかの推奨事項を紹介します。 冷却用 LEDストリップアルミニウム製の家具のプロファイルは完璧です。 これらはワードローブをスライドさせたり、 キッチンの付属品、残りは家具店で原価で購入できます。
3 ～ 10 W の LED マトリックスを冷却するには、ソビエトのテープ レコーダーとアンプで作られたラジエーターが適しており、各都市のラジオ市場では十分すぎるほどです。 古いオフィス機器のスペアパーツを使用することもできます。
50 W LED の自家製冷却は、故障したチェーンソーや芝刈り機のラジエーターをいくつかの部分に切断して行うことができます。 このようなスペアパーツは修理工場でスクラップの価格で購入できます。 もちろん、この場合、LEDランプの美的性質を忘れることができます。
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まず、定電流での放熱データに基づいてラジエーターを計算する単純なケースです。
たとえば、MOSFET IRLR024N のラジエーターの計算を見てみましょう。
この例では、MOSFET がオンになっていて、 長い間フルオープン状態です。 たとえば、スイッチングは 1 Hz の周波数でのみ実行されます。
データシートでは、熱抵抗パラメータ、Junction-to-Case (接合部-ケース間抵抗)、Junction-to-Ambient (PCB mount) (1 平方インチの銅フィルに実装された場合の接合部-周囲間抵抗) に興味があります。ボード上）、ジャンクションからアンビエント（身体-環境）まで。
RθJC = 3.3K/W
RθJApcb= 50K/W
RθJA = 110K/W
(違いについて話しているので、ケルビンと摂氏は重要ではありません)。
110 K/W という数字は、出力 1 W の場合、外部環境とジャンクションの温度差が 110 度になることを意味します。 たとえば、身体と空気の界面が 40 度の場合、トランジスタ内部の接合温度は 40 + 110 = 150 度であることを意味します。 2Wを放すと内部は40+110*2=260度になります。
ゲート電圧が 3.3V であると仮定します。 そして電流は3Aになります。 「代表的な伝達特性」グラフから、電圧 3.5V で電流が 8A であることがわかります。 それらの。 抵抗は0.4375オームです。 同時に、「正規化オン抵抗対オン抵抗」のグラフを見てください。 温度」を確認すると、90 度では抵抗が 1.5 倍に増加することがわかります。
設計上、90 度までの加熱が可能であり、抵抗は 0.4375 * 1.5 = 0.6563 オームであると考えられます。
トランジスタの損失は P=I^2*R=3*3*0.6563=5.9067 = 6 W となることがわかります。
トランジスタは、気温が最大 30 度になる環境で動作すると想定されています (周囲の空気が加熱されるため、これは非常に楽観的です)。
つまり、温度マージンは90-30=60度となります。 最大合計熱抵抗は (90-30)/6W=10 K/W であることがわかります。
同時に、ジャンクションハウジング抵抗はすでに 3.3 K/W を消費しています。 残りは 8.3 K/W です。
ラジエターはシリコン接着剤を使用して取り付けます。 接着剤が HC910 であると仮定しましょう。 導電率は 1.7 W/m*K です。
接着面積は0.25d*0.24d=0.01m*0.009m=0.0000054平方メートルとなります。
塗布層の厚さは０．０００１μｍ（０．１ｍｍ）である。 この評価は、同様の接着剤の文書によって確認されています。
接着層の熱抵抗は=厚さ/(面積*導電率)=0.53K/Wです。
これにより、ラジエーター自体に 7.77 K/W が残ります。 どこかのお店で選んでいます。
そしてかなり大きなラジエターになります。 普通のお金で約10x10x5cm。
さて、質問を解決しましょう。どれですか? 許容電流、ラジエーターをまったく使わずに行うことができます。
トランジスタが1平方メートルの面積のボード上のパッドにはんだ付けされる場合のオプションを考えてみましょう。 インチ。 RθJApcb= 50K/W。 デバイス全体がボックス内で動作し、その中の空気が他のコンポーネントとこの MOSFET によって最大 50 度まで加熱される可能性があると仮定します。 選択したトランジスタの加熱限界は 175 度です。 ただし、最大値は 125 とします。その場合、最大許容電力は (125K-50K) / 50K/W = 1.5 W となります。
パッドにはんだ付けされていない場合、RθJA = 110 K/W となり、最大電力 (125K-50K) / 110K/W = 0.6 W が得られます。
ここで示すケースの計算は、ラジエーターの場合よりも現実的です。 ただし、デバイスが次の環境で動作する必要がある場合は、 さまざまな条件の場合、高さの低減係数が必要になります。 たとえば、標高 2000m の係数は 0.8 (つまり、0.6W ではなく 0.5W)、標高 3500m の係数は 0.75 です。
125 度の場合、Rds(on) は 20 度の場合、1.75 * Rds(on) になります。 0.4375 * 1.75=0.765625 オーム。 P=I^2*R => I=SQRT(P/R)
ボード上のパッドにはんだ付けすると、最大電流は Imax=root(1.5/0.765625)=1.4A パッドなしの場合 Imax=root(0.6/0.765625)=0.9A になることがわかります。
パート 2: PWM を使用した MOSFET の放熱の計算
ここでPWMを使用した場合の消費電力を計算してみましょう。 ゲートへの PWM 信号がマイクロコントローラーから直接来るようにします。 最大電流 25mA。 PWM 中には、ゲートのオープン、ハイ レベル、ゲートのクローズ、ロー レベルの 4 つのフェーズがあります。 熱は低レベルを除くすべての段階で放出されます。 その間 上級いつものように、power は U*I に等しいです。 ゲート開放フェーズの電力は、ゲート容量とドライバ電流に依存する開放時間に依存します。 この例では、周波数を 240Hz とします。 係数。 詰め物：0.5。 電流3A。 これをLED制御とし、トランジスタを横からオンにします。 共通線。 電源電圧は5V。
すべてのフェーズでの損失を理論的に正確に計算できれば十分です 難しい仕事パラメータと計算結果は相互に依存しており、基板内でプロセスが発生しているためです。 しかし実際には、そのような正確さや理論への忠実さは必要ありません。 開閉段階における損失の大まかな推定値があり、熱放散の計算に使用できる実用的な数値が得られます。 この方法は効率（効率）の計算には適していません。
最初の部分でハイレベルフェーズ (全開フェーズ) での損失を計算しましたが、そこには複雑なことは何もありません。 閉じたり開いたりすると、次のようになります。 重要な見た目負荷: 抵抗性または誘導性。
スイッチング損失は、スイッチングプロセス中にトランジスタに大電流と高電圧が流れるために発生します。 このプロセスの理想的な形式を採用し、実際の熱放出の計算に適した精度で損失を計算することが可能です。
抵抗負荷の場合
Psw=1/2 * Fs *Vds * Id * tsw
誘導用
Psw=1/6 * Fs *Vds * Id * tsw
どこ
Fs周波数
Vds – ドレイン・ソース間電圧 (閉)
Id - トランジスタを通過する電流 (オープン状態)
tsw - スイッチング時間
第一近似として、スイッチング時間はゲート充電とゲート・ソース間電圧のグラフから計算できます。
スケジュールに従って 3.3V の電圧では、充電は 4nC 以下になります。
tsw= ゲート電荷/ドライバ電流 =4nC/0.025A=160.4ns
私たちは、閉じるプロセスと開くプロセスを対称的であると考えます。 次に、たとえば抵抗負荷の合計スイッチング損失は次のようになります。
Psw=1/2 * Fs * Vds * Id *tsw= 1/2 * 240* 20*3*160ns=1 mW
オン状態時間はスイッチング時間よりもはるかに長いため、スイッチング時間を無視します (高周波の場合は当てはまりません)。 この場合、導通段階の損失は D*I^2* Rds(on) に等しくなります。ここで、D は係数です。 充填
Pcond=0.5*3*3* 0.6563 = 2.95 W
スイッチング損失は、欠相での損失と比較して無視できるほど小さいことがわかります。
Voff – MOSFETがオフになったときのドレイン-ソース電圧
、5V Fs – スイッチング周波数、240 Hz
計算してみましょう
Psw2=(130*10-12)*5^2*240=0.78μW
それらの。 メインのスイッチング損失よりも 3 桁小さい。 また、スイッチング損失は伝導損失よりも 3 桁も小さくなります。
楽しみのために、周波数 2 MHz、D = 0.8、そして 20 A での損失を計算してみましょう。
Psw=10.6W
Pcond=210W
Psw2=0.78μW
このような条件下でも、スイッチング損失は導通損失よりも一桁小さいことがわかります。 それらの。 210W のヒートシンクを探している場合、追加の 10W は、必ず確保すべきエンジニアリング マージン (約 20%) に収まります。
さらに、Psw が同じままの場合、D=0.99、Pcond=260 W という極端なケースを計算する必要があります。
上記の式から、興味深い結論を導き出すことができます。
- スイッチング損失を低減するには、スイッチング時間を短縮する必要があります。 これを行うには、ゲートに大電流を供給できる強力なドライバーが必要です。
- ゲート電流が低いと、スイッチング速度が制限されます。 この例では、オン時間とオフ時間は約 160 ns でした。 それらの。 シャッターを開閉するだけの場合でも、最小周期は 320 ns になります。 25 mA のドライバ電流でゲートを開閉できる最大周波数は約 3 MHz になります。
- 損失に対する周波数の寄与は線形であり、スイッチング損失の全体的な寄与は重要ではありません。
- 最大 1 MHz の周波数および最大 20 A の電流では、スイッチング損失の寄与は総損失の 1 ～ 2% であり、無視しても問題ありません。 この場合、MOSFET の損失は単純に Iout^2*Rdn(on)*D として計算できます。
- 制御信号の出力インピーダンスとゲート容量は、周波数 1/Rout*Cgs のローパス フィルターです (Cgs=Ciss-Crss)。ただし、適切な場合の実際の値から、これは数百 MHz になります。少なくとも。
熱放散に関してはほぼ同じ結果が得られますが、効率の計算に関しては正確である、より複雑な計算を含む追加の読み取り値。
LED 用ラジエーターの設計と動作原理。 材料と部品領域を選択するためのルール。 自分の手でラジエーターを作るのは簡単かつ迅速です。
LED は発熱しないという一般的な認識は誤解です。 これは、低電力 LED が触れても熱くないために起こりました。 重要なのは、熱除去装置、つまりラジエーターが装備されているということです。
ヒートシンクの動作原理
LED によって発生する熱の主な消費者は次のとおりです。 周囲の空気。 その冷たい粒子は熱交換器 (ラジエーター) の加熱された表面に近づき、加熱されて上昇し、新しい冷たい塊のためのスペースを作ります。
他の分子と衝突すると、熱が分散（放散）されます。 どうやって より広いエリアラジエーターの表面が大きくなるほど、LED から空気への熱の伝達が激しくなります。
LED の動作原理について詳しくは、こちらをご覧ください。
単位面積あたりの空気質量によって吸収される熱量は、ラジエーターの材質には依存しません。つまり、自然エネルギーの効率によって決まります。 ヒートポンプ» はその物理的特性によって制限されます。
製作用資材
LED を冷却するためのラジエーターは、設計と材質が異なります。
周囲の空気は単一の表面から 5 ～ 10 W を超えて受け取ることはできません。 ラジエーターの製造用の材料を選択するときは、次の条件を考慮する必要があります：その熱伝導率は少なくとも5〜10 Wでなければなりません。 パラメータが低い材料は、空気が吸収できるすべての熱を伝達できません。
10 W を超える熱伝導率は技術的に過剰となり、ラジエーターの効率を向上させることなく不当な経済的コストが発生します。
ラジエーターは伝統的にアルミニウム、銅、またはセラミックで作られています。 で 最近放熱性プラスチックを使用した製品が登場。
アルミニウム
アルミニウムラジエーターの主な欠点は、多層設計であることです。 これは必然的に過渡熱抵抗の出現につながりますが、追加の熱伝導材料を使用することで克服する必要があります。
- 接着剤;
- 断熱板。
- 空隙を埋める材料など
アルミニウム製のラジエーターが最も一般的です。よくプレスされており、熱の除去に非常に優れています。
1 W LED用アルミニウムラジエーター
銅
銅はアルミニウムよりも熱伝導率が高いため、場合によってはラジエーターの製造に銅を使用することが正当化されます。 一般に、この材料は構造の軽さと製造性の点でアルミニウムに劣ります（銅は展性が低い金属です）。
最も経済的なプレス法では銅製ラジエーターを製造することができません。 また、切削加工では高価な材料の無駄が多く発生します。
銅製ラジエーター
セラミック
最も重要なものの 1 つ 良い選択肢ヒートシンクは、あらかじめ通電経路が形成されたセラミック基板です。 LEDは直接はんだ付けされています。 この設計により、金属製ラジエーターと比較して 2 倍の熱を除去できます。
セラミックラジエーター付き電球
放熱プラスチック
金属やセラミックを熱放散プラスチックに置き換える可能性に関する情報が増えています。 この材料への関心は理解できます。プラスチックはアルミニウムよりもコストがはるかに低く、製造性がはるかに高いためです。 ただし、通常のプラスチックの熱伝導率は 0.1 ～ 0.2 W/m.K を超えません。 さまざまな充填剤を使用することで、プラスチックの許容可能な熱伝導率を達成することが可能です。
アルミニウム製ラジエーターを（同じサイズの）プラスチック製ラジエーターに交換すると、温度供給ゾーンの温度はわずか 4 ～ 5% しか上昇しません。 放熱プラスチックの熱伝導率がアルミニウムよりもはるかに低いことを考慮すると (8 W/m.K 対 220 ～ 180 W/m.K)、プラスチック材料は非常に競争力があると結論付けることができます。
熱可塑性ヒートシンクを備えた電球
デザイン上の特徴
構造ラジエーターは 2 つのグループに分けられます。
- 針状の;
- リブ付き。
最初のタイプは主に LED の自然冷却に使用され、2 番目のタイプは強制冷却に使用されます。 同等の 全体寸法パッシブニードルラジエーターは、フィン付きラジエーターよりも 70% 効率が高くなります。
ハイパワーLEDおよびSMD LED用のニードルタイプラジエーター
しかし、これは、プレート (フィン付き) ラジエーターがファンと連携して動作する場合にのみ適しているという意味ではありません。 幾何学的寸法に応じて、受動的冷却にも使用できます。
フィン付きラジエーター付きLEDランプ
プレート (またはニードル) 間の距離に注意してください。距離が 4 mm の場合、製品は自然放熱用に設計されており、ラジエーター要素間の隙間が 2 mm しかない場合は、ファンを装備する必要があります。
両方のタイプのラジエーター 断面正方形、長方形、または円形にすることができます。
ラジエター面積の計算
ラジエーターのパラメータを正確に計算する方法には、次のような多くの要素を考慮する必要があります。
- 周囲空気パラメータ。
- 分散領域。
- ラジエーターの構成。
- 熱交換器を構成する材料の特性。
しかし、設計者がヒートシンクを開発するには、これらすべての微妙な点が必要です。 アマチュア無線家は、ほとんどの場合、期限切れになった無線機器から取り出した古いラジエーターを使用します。 彼らが知る必要があるのは、熱交換器の最大消費電力がいくらであるかだけです。
Ф = а x Sх (T1 – T2)、ここで
- Ф – 熱流量 (W)。
- Sはラジエーターの表面積（すべてのフィンまたはニードルと基板の面積の合計（平方メートル））です。 面積を計算するときは、フィンまたはプレートに 2 つの熱放散面があることに留意する必要があります。 つまり、面積1cm2の長方形のヒートシンク面積は2cm2となります。 針の表面は、円周 (π x D) とその高さの積として計算されます。
- Т1 – 除熱媒体の温度 (境界)、K。
- Т2 – 加熱された表面の温度、K。
- a は熱伝達係数です。 研磨されていない表面の場合、6 ～ 8 W/(m2K) であると想定されます。
必要なラジエーター面積を計算できる、実験的に得られた別の簡略化された式があります。
S = xW、ここで
- S – 熱交換器エリア。
- W – 供給電力 (W)。
- M – 未使用の LED 電源。
アルミニウム製のフィン付きラジエーターの場合は、台湾の専門家が提供するおおよそのデータを使用できます。
- 1 W – 10 ～ 15 cm2;
- 3 W – 30 ～ 50 cm2;
- 10W – 約1000cm2;
- 60 W – 7000 ～ 73000 cm2。
ただし、上記のデータはかなり広い範囲で表示されているため、不正確であることに注意してください。 なお、これらの値は台湾の気候に合わせて決定されたものです。 予備的な計算にのみ使用できます。
～について最も信頼できる答えを得る 一番いい方法次のビデオでラジエーター面積を計算できます。
自分でやれ
ラジエーターは LED の耐久性に直接影響する重要な要素であるため、アマチュア無線家がラジエーターの製造に取り組むことはほとんどありません。 しかし、人生には、 さまざまな状況即席の手段でヒートシンクを作成する必要がある場合。
オプション1
最も シンプルなデザイン自家製ラジエーター - アルミニウムのシートから切り取られた円に切り込みが入れられています。 結果として得られるセクターはわずかに曲がっています (ファンの羽根車に似たものが得られます)。
ラジエーターの軸に沿って、4 つのアンテナが曲げられ、構造をランプ本体に取り付けます。 LED は、セルフタッピングネジ付きサーマルペーストを使用して固定できます。
オプション 1 – 自家製アルミニウムラジエーター
オプション 2
LED用のラジエーターは、角パイプとアルミニウムのプロファイルから自分で作ることができます。
必要な材料:
- パイプ30x15x1.5;
- 直径16mmのプレスワッシャー。
- ホットグルー;
- サーマルペースト KTP 8;
- プロファイル 265 (W 字型);
- タッピンねじ
対流を改善するために、パイプに直径 8 mm の穴が 3 つ開けられ、セルフタッピングねじで固定するためにプロファイルに直径 3.8 mm の穴が開けられます。
LED は、ホットメルト接着剤を使用してパイプ (ラジエーターのベース) に接着されます。
KTP 8サーマルペーストの層がラジエーター部品の接合部に塗布され、プレスワッシャー付きのタッピングネジを使用して構造が組み立てられます。
LEDをラジエーターに取り付ける方法
LED は 2 つの方法でラジエーターに取り付けられます。
- 機械的;
- 接着。
LEDはホットグルーを使って接着できます。 これを行うには 金属表面接着剤を一滴塗布し、その上に LED を配置します。
入手用 強いつながり接着剤が完全に乾くまで、LED を小さな重りで数時間押し下げる必要があります。
ただし、ほとんどのアマチュア無線家は LED を機械的に取り付けることを好みます。 現在生産中です 特別なパネルを使用すると、LED を迅速かつ確実に取り付けることができます。
一部のモデルには二次光学系用のクリップが付いています。 取り付けは簡単です。LED がラジエーターに取り付けられ、ソケットがその上に取り付けられ、セルフタッピングネジでベースに取り付けられます。
しかし、LED用のラジエーターだけを独立して作成できるわけではありません。 植物を扱うのが好きな人は、LED照明に慣れることをお勧めします。
LED の高品質な冷却が LED の寿命の鍵です。 したがって、ラジエーターの選択には最大限の真剣さをもって取り組む必要があります。 既製の熱交換器を使用するのが最善です。熱交換器はラジオストアで販売されています。 ラジエーターは安価ではありませんが、取り付けが簡単で、LED が過剰な熱からより確実に保護します。
UMZCH マイクロ回路はラジエーターに取り付ける必要があります。結局のところ、静止時でも、P0=UpI0=(2 25) 0.07=3.5 W に等しい電力が消費されます。 必要なラジエーター面積を計算するために、理想的なクラス B で動作する場合の最大電力損失を計算してみましょう。
ここで、Up は電源の合計電圧、Rн は負荷抵抗、P0 は休止モードでの消費電力です。
最大電源電圧 Uп =50 V、Rн =8 オームでは、約 19.3 W の電力がマイクロ回路本体で消費されます。 動作中の結晶の温度は常に 150°С 以下でなければならないことは明らかです。 周囲温度が 53 °С であると仮定します。その場合、遷移の熱抵抗は、環境が (150-53)/19.3 = 5.0 °С/W 未満である必要があります。
通常、ケース - ラジエーターおよびラジエーター - 環境の熱抵抗の合計は 2.0 °C / W 未満です。 ケース - ヒートシンクの熱抵抗は、マイクロ回路の取り付け方法によって異なります。 金属間直接接続を使用する場合、熱伝導性ペーストを使用した場合の熱抵抗は約 1.0 ℃/W、使用しない場合は 1.2 ℃/W になります。
ケースとラジエーターの間にマイカガスケットがある場合、熱伝導性ペーストを使用した場合と使用しない場合の熱抵抗は、それぞれ 1.6 ℃/W と 3.4 ℃/W に等しいと考えられます。 例として、熱伝導ペーストを使用してマイカガスケットを介してマイクロ回路をラジエーターに取り付けることを考えてみましょう。 ラジエーターの熱抵抗は、5.0 - 2.0 - 1.6 = 1.4 ℃/W 未満でなければなりません。 これは、この設計で推奨されるヒートシンクの熱抵抗です。
たとえば、プログラムを使用してラジエーターの計算結果を評価すると便利です。 ラジエーター冷却表面積の最も近似的な計算: 20 平方センチメートルマイクロ回路によって消費される電力のワットごとに。
ラジエーター用 アルミニウム合金フィンの厚さが 3 mm 以上で、フィンのピッチが 10 mm 以上で自由空気流がある場合、ラジエーター面積は次の近似式で見積もることができます: S[sq cm]≈600/Rθр-с[ºС/W]= 600/1.4=430平方センチメートル。
すでに示したように、超小型回路は LM1875装備されている 効果的なスキーム熱保護。 マイクロ回路の水晶の温度が 170 °С に達すると、熱保護回路が作動し、アンプがオフになります。 クリスタル温度が 145 °С に低下すると、スイッチがオンになります。 ただし、結晶の温度が再び上昇し始めると、150 ℃でシャットダウンが発生します。
http://proacustic.ru/teplootvod.html
出力電力が 1 W を超えるオペアンプには、通常、水晶を冷却するためのヒートシンク (ラジエーター) の取り付けが必要です。 AB モードで動作するアンプの効率は約 50% であることを思い出してください。 これは、負荷に供給する熱と同じ量の電力を放出することを意味します。 そのため、チップの結晶（トランジスタ）を冷却するためにヒートシンクを使用する必要があります。
結晶が破壊に近づきながらも動作可能な最高温度は 150 °C です。 同時に、ケース温度は結晶からケースへの移行時の熱損失により低下し、原則として 100 °C を超えることはありません。 常温クリスタルは 75 °C、ラジエーターは -50 ～ 60 °C です。 この温度は人間の皮膚の痛みの閾値に相当するため、非常に単純なルールがあります。ラジエーターに手で触れても火傷をしない限り、その温度は正常です（もちろん、ただし、 良好な接触ラジエターとフューエルエレメントの間）。
マイクロ回路の耐用年数は温度に直接依存することにも注目してください。 結晶の温度が10℃上昇すると寿命が半分になるという法則があります。 これは、結晶温度が 60 度から 60 度に上昇すると、
100℃では寿命が1倍に減少します！ したがって、効率的な冷却が信頼性と信頼性を高める鍵となります。 長い仕事デバイス。
放射性元素の冷却に使用されるラジエーターは、その構造に応じて次のように分類されます。
リブ付き（図2.17、a）。
針状（図2.17、b）。
換気の種類別:
自然換気付き。
強制換気あり。
これらのタイプのラジエーターは、フィンまたはニードルの密度が異なります。 自然換気を備えたラジエーターの場合、フィン (ニードル) 間の距離は少なくとも 4 mm 必要です。さらに、このようなラジエーターは、空気が暴露される場合、垂直位置でのみ動作するように設計されています。 自然の力肋骨の間を移動します。 フィン（針）間の距離が約2 mmの場合、そのようなラジエーターは強制換気用に設計されており、ファンの設置が必要です。
使用される材料によると:
頑丈なアルミニウム。
純銅。
銅ベースのアルミニウム。
消費電力、環境パラメータ、構成、ラジエーターの材質などを考慮してラジエーターを正確に計算する方法があります。 ただし、これらのテクニックはヒートシンクの設計段階で必要になります。 アマチュア無線家がラジエーターを自分で作ることはほとんどなく、多くの場合、メーカーから入手した既製のものを使用します。 古い無線機器。 最終的に、私たちが関心があるのは 1 つのパラメータ、つまりこのラジエーターの最大電力損失だけです。 それを判断するには、次の 2 つの特性だけを知るだけで十分です。
換気と放散表面積（言い換えれば、ラジエーター面積）。
フィン付きラジエーターの面積は、すべてのフィンの面積とベースの面積の合計として計算されます。 1 つのエッジには 2 つの放射面があることに注意してください。 これは、1x1 cm のエッジの面積が 2 cm2 であることを意味します。 ニードルラジエーターの面積は、すべてのニードルの面積とベースの面積の合計として計算されます。 1本の針の面積は、次の式を使用して計算できます。
S = π ( r 1 + r 2 ) 私
(r 1 - 円錐台の下底の半径; r 2 - 円錐台の上底の半径; l - 円錐台の母線 (辺の長さ))
この後、許容消費電力は次の式を使用して見積もることができます。
ここで、P は許容消費電力 W です。 S - ラジエター面積、cm2; k - 換気のタイプを考慮した係数。 のために 自然換気 k = 33、の場合 強制換気 k = 11。
ラジエーターの熱抵抗は、次の式を使用して推定できます。 Rth=(51*k)/Sここで説明されています: http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=32031
熱抵抗の寸法は度/ワットです。 つまり、1Wの熱を放出したときに、水晶の温度がケースの温度よりどれだけ高くなるかということです。
住宅環境の変化における熱抵抗は、次の近似式を使用して計算できます。Rth=(51*k)/S
ここで、Rth は C/W 単位のラジエーターの熱抵抗、S は cm2 単位のラジエーターの面積 (この場合、部品の面積)、k はタイプを考慮した係数です換気量（自然換気の場合 k = 33、強制換気の場合 k = 11）。
水晶の温度を取得するには、部品とヒートシンクの熱抵抗を追加し、周囲温度と電力出力を設定する必要があります。
材料の熱伝導率についてあまり頭を悩ませないようにするために、結晶体転移の熱抵抗は通常、高出力 IC の場合は 1 C/W の範囲であり、高出力 IC の場合は最大 3 C/W の範囲であると言っておきます。低電力のもの。
で ここ数年アマチュア無線の現場では、パーソナル コンピュータ プロセッサ用の冷却システム (クーラー) の使用が増えています。 最新の CPU クーラーは、換気がほとんどない場合でも約 100 W の電力を放散するように設計されています。
マイクロ回路をラジエーターのベースに取り付けるには、平頭のネジを使用するか、タップがある場合はラジエーターにネジ山を切り、ネジでマイクロ回路を固定します。 熱伝導率を向上させるために、ラジエーターのベースとチップ本体の間にサーマルペーストの層が必要です。 最良の熱伝導率インジケーターは、KPT-81 や Alsil-3 などのペーストによって示されます。 これらは、コンピューター店またはラジオ部品店で購入できます。 放熱ペーストの熱伝導率は、
約0.7 - 接触面積が1〜2cm2であるという事実を考慮すると、サーマルペーストの熱抵抗は約10〜4℃/Wです（結晶基板接合部の熱抵抗やサーマルペーストの熱抵抗と比較すると比較にならないほど小さい）ラジエーターと環境）、したがって、冷却システムを計算するとき、この損失は無視できます。
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=32031
それを完全に理解するには、次のことを行う必要があります。 具体例。 たとえば、長さ 2 cm、幅 1 cm、厚さ 0.5 cm、電力 535 mW、気温 22 ℃の IC があります。 数え方は？
- マイクロ回路の放射面積を決定します。 腹部がボードに隣接している可能性が高く、そこで対流が発生しないことを考慮に入れましょう。 同等の腹部の面積を幾何学的面積の 1/2 として考えてみましょう。
2(2*0.5)+2(1*0.5)+1*2+1*1=2+1+2+1=6 cm2 – マイクロ回路の総発光面積
2. ハウジングと空気の移行部の熱抵抗を計算してみましょう。
Rth=(51*k)/S=(51*33)/6=280.5 C/W
3. マイクロ回路は明らかに低電力です。その熱抵抗を 3 C/W とします (または、方法がわかっていれば正確に計算できます)。
4. 合計の熱抵抗は 280.5+3=283.5 C/W です。これは、水晶の温度が周囲温度より 283.5 度高くなるということを意味します。 1W割り当て時の環境。 熱。
5. 結晶の温度を決定します: 283.5*0.535+22=173 =)
6. ケースの温度を決定します: 280.5*0.535+22=172当然の質問は、「ここに間違いはありますか?」というものです。 エラーは、マイクロ回路本体のRthの決定にある可能性があります...この式はフィン付きラジエーターの熱抵抗を決定するために使用されるため、面積値が小さい領域では誤った結果が得られる可能性があります。 この方法のもう 1 つの欠点は、ボード自体を介したマイクロ回路の冷却が考慮されていないことです。
追伸 ただし、マイクロ回路が壊れていると仮定した場合（k=11）。 そうすれば、完全にまともな結果が得られます - 93 C/W
半導体デバイス用ヒートシンク
高出力半導体デバイスは動作中、一定量の熱を環境中に放出します。 冷却に注意しないと、動作中の水晶の過熱によりトランジスタやダイオードが故障する可能性があります。 トランジスタ (およびダイオード) の熱状態を正常に保つことは、重要なタスクの 1 つです。 のために 正しい決断この作業を行うには、ラジエーターの動作とその技術的に適切な設計を理解する必要があります。
ご存知のとおり、加熱された物体は冷却されると環境に熱を放出します。 トランジスタ内で放出される熱量が環境に放出される熱量よりも多い限り、トランジスタ本体の温度は上昇し続けます。 特定の値では、いわゆる熱平衡が発生します。つまり、放散される熱と放出される熱の量が等しくなります。 サーマルバランス温度がトランジスタの最大許容温度より低い場合、トランジスタは確実に動作します。 この温度が許容最大温度より高い場合、トランジスタは故障します。 より低い温度で熱平衡が起こるようにするには、トランジスタの熱伝達を高める必要があります。
熱伝達には、熱伝導、放射、対流の 3 つの方法が知られています。 空気の熱伝導率は通常低いため、ラジエーターを計算する際にはこの値は無視できます。 放射によって放散される熱の割合は高温（摂氏数百度）でのみ重要であるため、トランジスタの比較的低い動作温度（60 ～ 80 度以下）ではこの値も無視できます。 対流は、空気と体の間の温度差によって引き起こされる、加熱された体のゾーン内の空気の動きです。 加熱された物体から発せられる熱量は、物体と空気の温度差、表面積、身体を洗う空気流の速度に比例します。
幼い頃出会った 独自のソリューション強力な出力トランジスタからの熱の除去。 長い配線上のトランジスタ (当時はアンプの構築に P210 タイプのトランジスタが使用されていました) はハウジングの外側に配置されていました。 水の入った2つのプラスチック瓶がケースにねじ込まれており、その中にトランジスタが入っていました。 このようにして、「水」による効率的な冷却が確保されました。 瓶の中の水が熱くなったら、それを冷たい水に置き換えるだけです...水の代わりに、ミネラル（液体）またはミネラル（液体）を使用することもできます。 変圧器油...今、業界は、車のラジエーターの原理に基づいて、コンピューターのプロセッサーやビデオカード用の水冷システムを大量生産し始めています（しかし、これは私の意見では、風変わりです...）。
半導体結晶からの熱を効果的に除去するために、ヒートシンク (ラジエーター) が使用されます。 ラジエーターの設計のいくつかを見てみましょう。
以下の図は 4 種類のヒートシンクを示しています。
最も単純なものはプレートラジエーターです。 その表面積は、2 つの側面の面積の合計に等しくなります。 このようなヒートシンクの理想的な形状は円形であり、次に正方形、長方形が続きます。 電力損失を低く抑えるために、プレート ラジエーターを使用することをお勧めします。 このようなラジエーターは垂直に設置する必要があります。そうしないと、有効放熱面積が減少します。
改良されたプレート ヒート シンクは、異なる方向に曲げられた複数のプレートのセットです。 このラジエーターは、最も単純なプレートと同じ表面積を持ち、寸法が小さくなります。 このヒートシンクは、プレート ヒートシンクと同様に取り付けられます。 プレートの数は必要な表面に応じて異なります。 このようなラジエーターの放熱面積は、プレートのすべての湾曲部分の面積の合計に中央部分の表面積を加えたものに等しくなります。 このタイプのラジエーターには、すべてのプレートからの熱除去効率が低下すること、およびプレートの接合部で完全に真っ直ぐな表面を得ることが不可能であるという欠点もあります。
プレートラジエーターを作成するには、少なくとも 1.5 (できれば 3) ミリメートルの厚さのプレートを使用する必要があります。
フィン付きラジエーター- 通常は固体鋳造またはフライス加工で、片面フィンまたは両面フィンを使用できます。 両面フィンにより表面積が増加します。 このようなヒートシンクの表面積は、すべてのプレートの表面積の合計とラジエーター本体の表面積の合計に等しくなります。
これらすべての中で最も効果的なのは、ピン (またはニードル) ラジエーターです。 で 最小音量このようなラジエーターは最大の有効放熱面積を持っています。 このようなヒートシンクの表面積は、各ピンの面積と本体の面積の合計に等しくなります。
強制空気供給を備えたヒートシンクもあります (コンピュータのプロセッサ クーラーがその例です)。 これらのヒートシンクは、ラジエーターの表面積が小さいため、環境に大量の電力を放散することができます（たとえば、中速プロセッサ R-1000 は、負荷に応じて 30 ～ 70 ワットの熱エネルギーを放出します）。 。 このようなヒートシンクの欠点は、動作中の騒音の増加と耐用年数の制限 (ファンの機械的磨耗) です。
ラジエーターの材質は通常アルミニウムとその合金です。 銅製のヒートシンクは効率が最も優れていますが、そのようなラジエーターの重量とコストはアルミニウム製のものよりも高くなります。
半導体デバイス特殊なフランジを使用してヒートシンクに取り付けます。 デバイスをラジエーターから隔離する必要がある場合は、さまざまな絶縁ガスケットが使用されます。 スペーサーを使用すると結晶からの熱伝達効率が低下するため、可能であればヒートシンクを構造のシャーシから隔離することをお勧めします。 より効率的に熱を放散するには、半導体デバイスと接触する表面が平坦で滑らかである必要があります。 効率を高めるために、特殊なサーマルペースト（KPT-8 など）が使用されます。 サーマルペーストを使用すると、「ケース - ヒートシンク」セクションの熱抵抗が減少し、クリスタルの温度をわずかに下げることができます。 ガスケットとしてはマイカ、各種プラスチックフィルム、セラミックスなどが使用されます。 かつて、私はトランジスタ本体をヒートシンクから絶縁する方法に関する著者の証明書を受け取りました。 この方法の本質は次のとおりです。 ヒートシンクの表面は放熱ペースト (KPT-8 タイプなど) の薄い層で覆われ、ペーストの表面に層が塗布されます (注入法により)。 石英砂（今回はヒューズの砂を使いました）その後、余分な砂を振り落として絶縁材のクランプでトランジスタをしっかりと押さえつけます。 この方法の工場でのテスト中、「ガスケット」は 1000 ボルト (メガメーターからの) の短期間の電圧供給に耐えました。
ある外国人 強力なトランジスタ絶縁ハウジング内で製造されます。このようなトランジスタは、ガスケットを使用せずにヒートシンクに直接取り付けることができます (ただし、サーマルペーストの使用が除外されるわけではありません!)。
トランジスターラジエーター環境システムの熱源は次のとおりです。 コレクターP-N遷移。 このシステムの熱経路全体は、接合部 - トランジスタ本体、トランジスタ本体 - ヒートシンク、ヒートシンク - 環境の 3 つのセクションに分割できます。 熱伝達が理想的ではないため、ジャンクション、トランジスタ本体、環境の温度は大きく異なります。 これは、熱がその経路に沿って熱抵抗と呼ばれる何らかの抵抗に遭遇するために発生します。 この抵抗は、領域の境界における温度差と消費電力の比に等しくなります。 これは例で説明できます。参考書によれば、トランジスタ P214 の接合ボディの熱抵抗は 1 ワットあたり摂氏 4 度です。 これは、トランジションでの電力損失が 10 ワットの場合、トランジションはケースよりも 4*10=40 度「暖かく」なるということを意味します。 最大ジャンクション温度が 85 度であるという事実を考慮すると、指定された電力でのケース温度が 85-40 = 45 度を超えてはいけないことが明らかになります。 ラジエーターの熱抵抗の存在が、トランジスタの設置場所からの距離が異なると、ラジエーターのセクションの温度に大きな違いが生じる理由です。 これは、ラジエーターの表面全体が積極的な熱伝達に関与するのではなく、最も温度が高く、したがって空気によって最もよく洗浄される部分のみであることを意味します。 この部分をラジエーターの有効面といいます。 ラジエーターの熱伝導率は高ければ高いほど大きくなります。 ラジエーターの熱伝導率は、ヒートシンクを構成する材料の特性とその厚さに依存します。 そのため、ヒートシンクの製造には銅やアルミニウムが使用されます。
ラジエーターの完全な計算は、非常に手間のかかるプロセスです。 大まかな計算には、次のデータを使用できます。 半導体デバイスによって生成される 1 ワットの熱を放散するには、30 平方センチメートルのヒートシンク面積を使用するだけで十分です。
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ダイオードの名称 |
最大。 温度 環境 環境 |
ラジエーターエリア |
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KD202A、KD202V |
ラジエーターなし |
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KD202D、KD202Zh |
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KD202K、KD202M |
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KD202B、KD202G |
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KD202E、KD202I |
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KD202L、KD202N |
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雑誌「Radioamator-Constructor」に、ラジエーターの簡略化された計算方法に関する著者不明の記事が掲載されました。 。
文学
