Tản nhiệt giúp tăng sản lượng ánh sáng và kéo dài tuổi thọ cho đèn LED.

 

Một trong những lợi thế thường được liệt kê của đèn LED là chúng không sản sinh ra nhiều nhiệt. Điều này đúng, ánh sáng của các loại bóng đèn truyền thống chứa rất nhiều bức xạ hồng ngoại, và ánh sáng này làm chúng nóng rất nhiều.

 

Đèn LED dùng trong chiếu sáng được chế tạo để hạn chế ánh sáng ở bức xạ hồng ngoại nên ánh sáng của chúng gần như không nóng, tuy nhiên mặc dù ánh sáng của đèn LED không nóng, nhưng những thành phần khác trong đèn LED vẫn phát sinh ra một số lượng nhiệt không mong muốn. Lượng nhiệt này đến từ sự kém hiệu quả của chất bán dẫn tạo ra ánh sáng. Hiệu suất bức xạ (tổng công suất đầu ra ánh sáng chia cho tổng công suất đầu vào điện) của LED thường nằm trong khoảng từ 5 đến 40%, nghĩa là 60-95% công suất đầu vào bị mất dưới dạng nhiệt. Câu hỏi được đặt ra là chúng ta sẽ làm gì với lượng nhiệt dư thừa này?!

 

Tại sao nên quản lý nhiệt độ tiếp giáp với chip LED?

 

Điều quan trọng với các loại đèn LED công suất cao là bạn loại bỏ nhiệt bằng các giải pháp quản lý nhiệt hiệu quả. Nếu không có khả năng tản nhiệt tốt, nhiệt độ tiếp giáp (bên trong) của LED tăng lên, sẽ làm cho các đặc tính của đèn LED thay đổi theo chiều hướng xấu.

 

Khi nhiệt độ tiếp giáp của LED tăng, cả điện áp chuyển tiếp và đầu ra của ánh sáng đều giảm (xem hình dưới).

 

 

Điều này không chỉ làm giảm độ sáng và hiệu quả của đèn LED mà nhiệt độ tiếp giáp này còn ảnh hưởng đến tuổi thọ chung của đèn LED. Đèn LED hiếm khi gặp trường hợp hư hỏng nặng (ngoại trừ một số trường hợp đặc biệt, ví dụ như bạn làm nóng chúng quá mức); thay vào đó, lượng ánh sáng đầu ra của đèn LED sẽ giảm dần theo thời gian.

 

Nhiệt độ tiếp giáp cao hơn dẫn đến suy giảm tuổi thọ của LED diễn ra nhanh hơn. Đây là lý do tại sao việc giữ nhiệt độ tiếp giáp LED ở mức thấp là rất quan trọng. Ngoài ra, hãy lưu ý rằng nếu bạn chạy LED vượt quá mức cho phép (chạy dòng điện cao hơn so với đèn được chỉ định) điều này sẽ khiến nhiệt độ tăng cao đến mức có thể xảy ra hư hỏng vĩnh viễn.

 

Điều gì ảnh hưởng đến nhiệt độ tiếp giáp LED?

 

Cả nhiệt độ môi trường xung quanh và dòng điện đều ảnh hưởng đến nhiệt độ tiếp giáp của LED.

 

Phần quan trọng nhất của việc làm mát đèn LED là dẫn nhiệt từ phần tiếp giáp LED ra bên ngoài bộ đèn. Nhiệt cần phải được dẫn ra khỏi đèn LED một cách hiệu quả, và sau đó được loại bỏ khỏi khu vực bằng cách làm mát hoặc tản nhiệt.

 

Đây là phần mà tản nhiệt LED xuất hiện…

 

Tản nhiệt là một bộ phận quan trọng của đèn LED vì chúng mang đến một con đường để đưa lượng nhiệt từ nguồn sáng LED (chip LED) ra bên ngoài. Tản nhiệt có thể tiêu tán năng lượng theo 3 cách: dẫn nhiệt (truyền nhiệt từ chất rắn sang chất rắn), đối lưu (truyền nhiệt từ chất rắn sang chất lỏng chuyển động hay không khí) và bức xạ (truyền nhiệt từ hai cơ thể tại nhiệt độ khác nhau thông qua bức xạ nhiệt).

 

Vật liệu tản nhiệt

 

Vật cấu thành tản nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả tản nhiệt thông qua sự dẫn nhiệt. Đồng là vật liệu tốt nhất nhưng vì giá cao nên nhôm thường được sử dụng rộng rãi hơn.

 

Tuy nhiên hàm lượng nhôm có thể bị pha loãng đối với một số đơn vị làm tản nhiệt tiết kiệm chi phí, dẫn đến tản nhiệt kém. Chính vì lý do này mà đèn LED POTECH sản xuất tản nhiệt 100% tại Việt Nam chứ không đặt hàng ở Trung Quốc như nhiều hãng sản xuất đèn LED khác.

 

Hình dạng của tản nhiệt

 

 

Việc giải nhiệt diễn ra ở bề mặt của tản nhiệt. Đó là lý do tại sao các tản nhiệt tốt nhất có diện tích bề mặt lớn. Điều này có thể đạt được bằng cách tăng thẳng kích thước của tản nhiệt, hoặc thiết kế mặt hình dạng vây.Tản nhiệt có vây giúp ích vì chúng cung cấp nhiều bề mặt hơn để giải nhiệt.

 

Tuy nhiên, giữa các vây cần có đủ không gian để không khí di chuyển để tạo ra sự chênh lệch nhiệt độ giữa vây và không khí. Khi các vây được tạo ra quá gần nhau, không khí ở giữa không đủ mát và sự giải nhiệt sẽ diễn ra chậm hơn. Vì vậy, nhiều vây hơn không có nghĩa là giải nhiệt tốt hơn, bạn cần vây có khoảng cách tốt.

 

Hoàn thiện của tản nhiệt

 

 

Bề mặt của tản nhiệt có ảnh hưởng trực tiếp đến độ dẫn nhiệt. Một bề mặt được sơn sẽ thực sự hoạt động tốt hơn bề mặt trống trơn không được sơn. Điều này cũng tương tự đối với anốt hóa và chạm khắc tản nhiệt sẽ làm giảm nhiệt trở và làm cho tổng thể tản nhiệt tốt hơn. Thông thường anốt sẽ hoạt động tốt hơn sơn vì lớp anốt mỏng hơn nhiều làm cho nhiệt trở thấp hơn.

 

Đối lưu cưỡng bức (Làm mát bằng quạt)

 

Loại tản nhiệt này đã được sử dụng qua nhiều thập kỉ với đủ loại thiết bị điện tử: máy tính, laptop, TV,… Quạt sẽ làm không khí luân chuyển giúp tản nhiệt. Nếu nó được đặt trong một thiết bị kín, không khí nóng này sẽ di chuyển bên trong thiết bị. Điều này làm cho phần nhiệt được luân chuyển liên tục, tránh tình trạng nhiệt độ tập trung quá nhiều tại phần đặt chip LED.

 

Trong ngành công nghiệp LED, đã có cuộc tranh luận về việc sử dụng quạt có tốt hay không. Một số người nghĩ rằng chúng không tốt bởi vì chúng có thể hư hỏng. Tuy nhiên, sự thật là rất nhiều quạt sử dụng chạy vẫn tốt và hiếm khi xảy ra hư hỏng trong nhiều năm trời.

 

Tóm lược

 

Bây giờ bạn đã biết lý do tại sao bạn cần một tản nhiệt LED. Khi chọn tản nhiệt của bạn và tìm cách sử dụng tản nhiệt nào, hãy nhớ tính đến tất cả các yếu tố góp phần vào nhiệt và quá trình làm mát:

Hãy theo dõi để biết thêm bài viết về đèn LED của Suntechvina để hiểu biết về việc cấu thành đèn LED chất lượng.