Тепловой режим светодиодов

При благоприятном тепловом режиме у светодиода 3/4 подводимой энергии преобразуется в тепло и лишь 1/4 в свет. Для обеспечения срока работы мощного светодиода, заявленного производителем (50000 часов), необходимо обеспечивать эффективный отвод тепла от светодиода.

    Для отвода тепла применяются радиаторы, изготовленные в основном из алюминия и его сплавов (силумин, дюраль и т.д.), в    некоторых случаях совместно с радиаторами применяют принудительное охлаждение с помощью различных вентиляторов.

    На фотографии изображён мощный светодиод на радиаторе  (называют просто - светодиод на звезде. Звезда на самом деле полноценным радиатором не является и используется для удобства монтажа). Следует отметить, что при подаче номинального тока (320 mA) на светодиод, данного радиатора будет недостаточно для эффективного отвода тепла, обычно светодиоды на таких радиаторах применяются в фонариках с алюминиевым корпусом, который играет роль дополнительного теплоотвода. Данную конструкцию можно использовать и без дополнительного теплоотвода, подав ток на светодиод ниже номинального значения (миллиампер 250), в этом случае увеличится КПД светодиода (т.е. меньшее количество энергии будет преобразовываться в тепло), и, как следствие, не произойдёт перегрева кристалла светодиода. Естественно, в этом случае световой выход будет несколько меньше заявленного производителем, но, в случае применения в фонариках с пластмассовым корпусом, освещённость будет вполне приемлемой, да и батареек (аккумуляторов) хватит на большее время работы.

   При конструировании осветительных приборов (светильников, прожекторов и т. д.), для обеспечения максимального времени  наработки прибора на отказ, следует особое внимание уделять отводу тепла от светодиода. В качестве радиаторов хорошо подходят различные алюминиевые профили (уголки, швеллеры и т.д.), которые несложно найти в магазинах стройматериалов. Для уменьшения теплового сопротивления следует использовать теплопроводящую пасту или клей. Если у Вас светодиод на звезде, то при применении его в светильнике, лучше его отпаять и посадить на радиатор напрямую, тем самым Вы избежите дополнительного теплового сопротивления. Также в качестве дополнительного теплоотвода можно использовать корпус светильника, если он (корпус), конечно, из алюминия или силуминовый. Вообще, оптимальной площадью радиатора считается 15-20 сантиметров в квадрате (на 1 ват) для открытых типов светильников и 20-25 для закрытых. После сборки изделия желательно померить температуру радиатора непосредственно у светодиода. Оптимальной считается температура 45-50 градусов (если ниже, то даже лучше).

   Ещё один немаловажный фактор влияющий на срок жизни светодиода - это значение тока, поданного на него. Не стоит запитывать светодиод максимальным током, а особенно превышать его. Намного больше света Вы не получите, а вот быструю деградацию кристалла наверняка. Лучше запитывать током на 5-7% ниже максимального, так для одноваттных светодиодов оптимальным будет ток в 320-330 mA.