Uso del disipador de calor de tira de aluminio para LED de alta potencia en lugar de PCB

Siempre que nos encontremos con LED de 1 vatio u otros LED de mayor vatio, siempre se nos aconseja que usemos disipadores de calor de aluminio de alta calidad para proteger los LED del calor y para obtener un rendimiento óptimo de ellos.

La PCB de doble cara puede ser costosa

Sin embargo, como todos sabemos, estos PCB son muy costosos y podrían estar fuera del alcance de los nuevos aficionados. Usar una tira de aluminio ordinaria como disipador de calor en lugar de una PCB parece ser una salida fácil, aprendamos más.

Los LED blancos de 1 vatio, 350 mA se han vuelto inmensamente populares hoy en día y se utilizan fundamentalmente para todo tipo de aplicaciones de luz LED de alto vatio.

Estos LED se han vuelto particularmente útiles ya que se pueden configurar discretamente para hacer desde la lámpara LED básica de 1 vatio hasta masiva Proyector LED de 1000 vatios sistemas simplemente agregando el número relevante de LED en el panel.

Aunque todo parece bastante decente y simple con la construcción de luces de tan alta eficiencia que utilizan estos dispositivos, la cantidad extrema de calor involucrada se convierte en el mayor obstáculo, especialmente cuando lo prueba un aficionado común.

Este problema requiere emplear un disipador de calor adecuadamente dimensionado con estos LED, sin embargo, dado que estos LED son pequeños y no tienen una función de atornillado disponible, conectar el disipador de calor directamente con ellos se vuelve imposible e incorporar un disipador de calor de aluminio se convierte en la única opción disponible.

Los disipadores de calor de PCB basados ​​en la parte posterior de aluminio son PCB extremadamente sofisticados que requieren un proceso de fabricación de alta gama y, por lo tanto, son muy costosos; además, el diseño de la disposición de PCB según los requisitos de uno hace que el proceso sea aún más caro.

Se debe evitar la cabina de PCB

Sin embargo, estos PCBa se pueden evitar simplemente empleando una técnica simple como se explica en la siguiente sección:

Con los LED de alto vatio, los únicos problemas son: permitir una rápida disipación del calor del LED en el aire y encontrar una solución adecuada para colocar los LED sobre una placa de aluminio sin cortocircuitarlos a través de la placa.

Un método consiste en pintar el aluminio con una capa gruesa de pintura al óleo de buena calidad (blanca) sobre el área donde el LED necesita alinear y rellenar los LED según el diseño en serie / paralelo directamente sobre la pintura húmeda y permitir que el ensamblaje se secar completamente.

Cómo pegar los LED en una tira de aluminio

Presionar los LED con fuerza sobre la pintura húmeda casi producirá un contacto directo de los LED con la superficie de aluminio.

La aplicación de pintura es solo para permitir un agarre temporal de los LED sobre la placa. Una vez que la pintura se seque, los LED deben reforzarse con pegamento epoxi para que el agarre se vuelva más firme.

Puede raspar ligeramente el área sobre el aluminio para que el pegamento 'muerda' la superficie y produzca un buen agarre sobre todo el conjunto.

Después de esto, los LED podrían conectarse soldando pequeños trozos de cables de cobre para formar el circuito previsto. La pintura subyacente actuaría como un aislamiento y evitaría el cortocircuito de los cables con el aluminio inferior.

Refuerzo con pegamento epoxi

Finalmente, todo el conjunto podría reforzarse aún más con pegamento epoxi, ya que la adherencia de la pintura podría ser insuficiente para mantener los LED en su lugar para siempre.

Alternativamente, se puede usar pegamento epoxi directamente para fijar los LED sobre la placa de aluminio y cablear los terminales LED según la orientación de diseño correcta después de que el epoxi se haya endurecido.

Sin embargo, en este caso, se debe tener cuidado de mantener los cables del LED levantados bien por encima de la base de aluminio, o para mayor seguridad, se podrían colocar pequeños trozos de plástico o papel de cartón entre los finos espacios existentes.

Los métodos discutidos anteriormente de usar una placa de aluminio como disipador de calor para ensamblar módulos LED de 1 vatio podrían ser de hecho mucho más efectivos que usar la PCB a base de aluminio recomendada debido al contacto directo involucrado con la placa de aluminio base real, lo que resulta en un calor eficiente disipación.

Preferiblemente, debe seleccionarse una placa de calibre delgado, porque el material más delgado permitirá una extracción y disipación más rápidas del calor.

Usando un limitador de corriente

Aunque los procedimientos anteriores pueden parecer rápidos y efectivos, se recomienda estrictamente agregar un circuito limitador de corriente entre la fuente de alimentación y los LED como se discutió en este artículo.

También recuerde agregar resistencias entre cada cadena de LED para garantizar una distribución uniforme de la corriente en los canales.

La siguiente imagen muestra un ejemplo clásico del uso de una placa de aluminio ordinaria como disipador de calor para un conjunto de LED de alto vatio en grupo para hacer un tubo de luz LED.

Imagen cortesía: Debabrata Mandal

Algunas sugerencias importantes del Sr. Debabrata

1. Se ha aplicado un compuesto de disipador de calor entre el LED y su disipador de calor
2. Se ha aplicado un compuesto de disipador de calor entre el disipador de calor LED y el marco de aluminio
3. El pegamento epoxi NO se adhiere al marco de aluminio como tal (nada lo hace). Entonces, después de que todos los LED se colocan en el marco con epoxi, el marco debe calentarse desde atrás para que el calor del marco derrita el epoxi y luego solo el aluminio y el epoxi se pegarán ... el calentamiento se debe realizar en etapas y durante este proceso de calentamiento, debe asegurarse de que el epoxi realmente se esté derritiendo porque el epoxi no se derrite instantáneamente sino gradualmente, por lo tanto, se calienta en etapas
4. Para pegar varias tiras juntas, hay nuevamente 2 métodos ... epoxi entre 2 tiras y luego calentarlas juntas ... dendrita entre ellas y calentamiento repentino, luego enfriamiento repentino y luego pasar la noche ... Hice 2 cuadros como este y ambos parecen fuerte
5. No pintar el marco porque ... 1. La pintura no se 'pega' técnicamente al aluminio, nada lo hace, excepto su propio óxido ... 2. Disminuirá enormemente la capacidad de radiación de calor del aluminio porque la pintura es un muy mal conductor del calor

Analizando Cómo pegar o colocar LED de 1 vatio en un disipador de calor de placa de aluminio

La única forma legítima de fijar los LED en la placa es aplicando primero una capa de pintura sobre el aluminio y, antes de que se seque, coloque los LED firmemente con la orientación requerida y deje que el conjunto se seque por completo.

Una fina capa de pintura tendrá apenas unos pocos micrones de espesor y no impedirá que el calor del LED sea absorbido por el aluminio, así que está bien. De hecho, la pintura asegurará un estrecho contacto de la base del LED con el aluminio.

Recuerde, para los transistores normalmente usamos un aislador de mica mientras los montamos en el disipador de calor, y eso no restringe el calor del transistor al disipador de calor, aunque la mica es un completo no conductor de calor.

La barra de pintura es solo temporal, para un mayor fortalecimiento puede colocar un poco de pegamento feviquick (acrabond) alrededor de las bases de los LED para fijar los LED de forma permanente, y finalmente unir la serie con enlaces de cables.

De hecho, se puede utilizar directamente un pegamento acrílico en lugar de pintura para fijar los LED en la placa de aluminio.

Estamos usando la opción de pegado por alguna razón. , imagínese lo incómodo, desordenado, desalineado y lento que puede ser si intenta instalar el conjunto de LED sin una disposición previa de fijación de los LED en la placa base.