Verwendung eines Aluminiumstreifen-Kühlkörpers für Hi-Watt-LEDs anstelle von Leiterplatten

Wenn wir auf 1-Watt-LEDs oder andere LEDs mit höherem Watt stoßen, wird immer empfohlen, hochwertige Kühlkörper auf Aluminiumbasis zu verwenden, um die LEDs vor Hitze zu schützen und eine optimale Leistung zu erzielen.

Doppelseitige Leiterplatte kann teuer sein

Wie wir alle wissen, sind solche Leiterplatten jedoch sehr kostspielig und könnten für neue Hobbyisten unerreichbar sein. Die Verwendung eines normalen Aluminiumstreifens als Kühlkörper anstelle einer Leiterplatte scheint ein einfacher Ausweg zu sein. Lassen Sie uns mehr erfahren.

Weiße LEDs vom Typ 1 Watt und 350 mA sind heutzutage sehr beliebt und werden grundsätzlich für alle Arten von LED-Lichtanwendungen mit hohem Watt verwendet.

Diese LEDs sind besonders nützlich geworden, da sie diskret konfiguriert werden können, um von der einfachen 1-Watt-LED-Lampe zu massiv zu werden 1000 Watt LED Flutlicht Systeme einfach durch Hinzufügen der entsprechenden Anzahl von LEDs auf dem Panel.

Obwohl bei der Konstruktion derart hocheffizienter Leuchten mit diesen Geräten alles recht anständig und einfach aussieht, wird die extreme Wärmemenge zur größten Hürde, insbesondere wenn sie von einem gewöhnlichen Bastler ausprobiert wird.

In diesem Problem muss ein entsprechend dimensionierter Kühlkörper für diese LEDs verwendet werden. Da diese LEDs jedoch klein sind und keine Schraubfunktion zur Verfügung stehen, ist es unmöglich, den Kühlkörper direkt an ihnen anzubringen, und der Einbau eines Kühlkörpers auf Aluminiumbasis ist die einzige verfügbare Option.

Leiterplatten-Kühlkörper auf Aluminiumrückseite sind äußerst hochentwickelte Leiterplatten, die einen High-End-Herstellungsprozess erfordern und daher sehr kostspielig sind. Darüber hinaus wird der Prozess noch teurer, wenn das Leiterplattenlayout gemäß den Anforderungen entworfen wird.

PCB kann vermieden werden

Diese PCBa können jedoch einfach vermieden werden, indem eine einfache Technik angewendet wird, wie im folgenden Abschnitt erläutert:

Bei LEds mit hohem Watt sind die einzigen Probleme: eine schnelle Ableitung der Wärme von der LED in die Luft zu ermöglichen und eine geeignete Lösung zu finden, um die LEDs über einer Aluminiumplatte zu befestigen, ohne sie durch die Platte kurzzuschließen.

Eine Methode besteht darin, das Aluminium mit einer dicken Schicht Ölfarbe guter Qualität (weiß) über den Bereich zu streichen, in dem die LED ausgerichtet werden muss, und die LEDs gemäß dem Serien- / Parallel-Layout direkt über die nasse Farbe zu stopfen und die Montage zuzulassen vollständig austrocknen.

So kleben Sie die LEDs auf einen Aluminiumstreifen

Wenn Sie die LEDs fest über die nasse Farbe drücken, entsteht fast etwas ein direkter Kontakt der LEDs mit der Aluminiumoberfläche.

Das Auftragen von Farbe dient nur dazu, die LEDs vorübergehend über der Platte festzuhalten. Sobald die Farbe getrocknet ist, sollten die LEDs mit Epoxidkleber verstärkt werden, damit der Griff fester wird.

Sie können den Bereich leicht über dem Aluminium kratzen, so dass der Kleber in die Oberfläche „beißt“ und einen guten Halt über die gesamte Baugruppe erzeugt.

Danach könnten die LEDs durch Löten kleiner Kupferkabelstücke verdrahtet werden, um die beabsichtigte Schaltung zu bilden. Die darunter liegende Farbe würde wie eine Isolierung wirken und ein Kurzschließen der Leitungen mit dem unteren Aluminium verhindern.

Verstärkung mit Epoxidkleber

Schließlich könnte die gesamte Baugruppe mit Epoxidkleber weiter verstärkt werden, da die Lackhaftung möglicherweise nicht ausreicht, um die LEDs für immer an Ort und Stelle zu halten.

Alternativ kann Epoxidkleber direkt zum Befestigen der LEDs über der Aluminiumplatte verwendet werden und die LED-Anschlüsse gemäß der korrekten Layoutausrichtung nach dem Aushärten des Epoxids verkabeln.

In diesem Fall sollte jedoch darauf geachtet werden, dass die LED-Kabel weit über die Aluminiumbasis angehoben werden. Andernfalls können zur besseren Sicherheit kleine Plastik- oder Kartonstücke zwischen die vorhandenen feinen Lücken gestopft werden.

Die oben diskutierten Verfahren zur Verwendung einer Aluminiumplatte als Kühlkörper zum Zusammenbau von 1-Watt-LED-Modulen könnten aufgrund des damit verbundenen direkten Kontakts mit der tatsächlichen Basis-Aluminiumplatte tatsächlich viel effektiver sein als die Verwendung der empfohlenen Leiterplatte auf Aluminiumbasis, was zu einer effizienten Wärme führt Dissipation.

Vorzugsweise sollte eine dünne Messplatte gewählt werden, da dünneres Material eine schnellere Extraktion und Ableitung der Wärme ermöglicht.

Verwenden eines Strombegrenzers

Obwohl die oben genannten Verfahren schnell und effektiv aussehen können, wird dringend empfohlen, eine Strombegrenzungsschaltung zwischen dem Netzteil und den LEDs anzubringen, wie beschrieben in diesem Artikel.

Denken Sie auch daran, zwischen den einzelnen LED-Strings Widerstände hinzuzufügen, um eine gleichmäßige Stromverteilung über die Kanäle zu gewährleisten.

Das folgende Bild zeigt ein klassisches Beispiel für die Verwendung einer gewöhnlichen Aluminiumplatte als Kühlkörper für eine Gruppen-Hochleistungs-LED-Baugruppe zur Herstellung eines LED-Röhrenlichts.

Mit freundlicher Genehmigung von Debabrata Mandal

Einige wichtige Vorschläge von Herrn Debabrata

1. Zwischen LED und Kühlkörper wurde eine Kühlkörperverbindung aufgetragen
2. Zwischen LED-Kühlkörper und Aluminiumrahmen wurde eine Kühlkörpermischung aufgetragen
3. Epoxidkleber greift NICHT auf den Aluminiumrahmen als solchen (nichts tut dies). Nachdem alle LEDs mit Epoxidharz auf dem Rahmen angeordnet sind, muss der Rahmen von hinten erwärmt werden, damit die Rahmenwärme das Epoxidharz schmilzt. Dann bleibt nur das Aluminium und das Epoxidharz haften. Die Erwärmung muss schrittweise und währenddessen erfolgen Beim Erhitzen muss sichergestellt werden, dass das Epoxid tatsächlich schmilzt, da das Epoxid nicht sofort, sondern allmählich schmilzt und daher schrittweise erhitzt wird
4. Um mehrere Streifen zusammenzuhalten, gibt es wieder 2 Methoden ... Epoxidharz zwischen 2 Streifen und dann Zusammenheizen ... Dendrit zwischen ihnen & plötzliches Erhitzen, dann plötzliches Abkühlen und dann Übernachtung ... Ich habe 2 Rahmen wie diesen gemacht und beide scheinen stark
5. Den Rahmen nicht zu lackieren, weil ... 1. Lack haftet technisch nicht an Aluminium, nichts tut es, außer seinem eigenen Oxid ... 2. Verringert die Wärmestrahlungskapazität von Aluminium erheblich, da Lack ein sehr schlechter Wärmeleiter ist

Analysieren So kleben oder befestigen Sie 1-Watt-LEDs auf einem Aluminiumplattenkühlkörper

Die einzig legitime Möglichkeit, die LEDs auf der Platte zu befestigen, besteht darin, zuerst eine Farbschicht auf das Aluminium aufzutragen und vor dem Trocknen die LEDs mit der erforderlichen Ausrichtung fest anzubringen und die Baugruppe vollständig trocknen zu lassen.

Eine dünne Farbschicht ist kaum ein paar Mikrometer dick und verhindert nicht, dass die LED-Wärme vom Aluminium absorbiert wird. Es ist also in Ordnung. Tatsächlich sorgt der Lack für einen engen Kontakt der LED-Basis mit dem Aluminium.

Denken Sie daran, dass wir für Transistoren normalerweise einen Glimmerisolator verwenden, während wir sie auf einem Kühlkörper montieren. Dies schränkt die Wärme vom Transistor zum Kühlkörper nicht ein, obwohl Glimmer ein vollständiger Nichtleiter der Wärme ist.

Der Farbstift ist nur vorübergehend. Zur weiteren Verstärkung können Sie etwas Feviquick-Kleber (Acrabond) um die LED-Basen auftragen, um die LEDs dauerhaft zu befestigen, und schließlich die Serie mit Drahtverbindungen verbinden.

Tatsächlich kann ein Acrabond-Kleber direkt anstelle von Farbe zum Befestigen der LEDs auf der Lauminum-Platte verwendet werden.

Wir verwenden die Klebeoption aus irgendeinem Grund Stellen Sie sich vor, wie unangenehm, unordentlich, unausgerichtet und zeitaufwändig es sein kann, wenn Sie versuchen, die LED-Baugruppe ohne vorherige Befestigung der LEDs auf der Grundplatte zu installieren.