ちょっと、そこ！円形のベースLEDヒートシンクのサプライヤーとして、私は顧客から、異なる要因が熱放散にどのように影響するかについて多くの質問を見てきました。かなり頻繁に出てくる質問の1つは、「円形のベースのフィンの数は、ヒートシンクのヒートシンクにどのように衝撃の熱散逸に衝撃を与えるのか」ということです。さて、すぐに飛び込み、このトピックを探りましょう。
熱放散の基本
ひれについて話す前に、熱散逸がどのように機能するかについてすぐに進みましょう。 LEDが使用されている場合、熱が発生します。この熱が適切に放散されない場合、LEDのパフォーマンスと寿命の減少につながる可能性があります。そこで、ヒートシンクが入ります。ヒートシンクの仕事は、LEDから熱を吸収し、周囲の空気に移すことです。
ヒートシンクから空気に熱が伝達される主な方法は、対流によるものです。対流は、ヒートシンクの周りの暖かい空気が上昇し、冷たい空気に置き換えられると発生します。この連続サイクルは、ヒートシンクから熱を遠ざけるのに役立ちます。
熱放散におけるフィンの役割
フィンはヒートシンクの重要な部分です。それらはヒートシンクの表面積を増加させ、ヒートシンクと周囲の空気の間のより多くの接触を可能にします。より多くの表面積があるほど、より多くの熱をヒートシンクから対流により空気に移します。
このように考えてみてください。金属の平らな部分とフィンのある金属片がある場合、フィンのあるものには、空気が触れるための領域がたくさんあります。したがって、より効果的に熱を伝達できます。
熱放散に対するフィン数の影響
それでは、主な質問に到達しましょう。フィンの数は熱放散にどのように影響しますか？
より多くのフィン、より多くの表面積
一般に、円形のベースLEDヒートシンクでフィンの数を増やすと、表面積が増加します。前述したように、表面積が大きくなると空気との接触が多いことを意味するため、熱散逸が改善されます。したがって、多くのフィンがあるヒートシンクがある場合、フィンが少ないヒートシンクと比較して、空気により多くの熱を伝達できます。
たとえば、同じベースサイズの2つの円形のベースLEDヒートシンクがあるとしましょう。 1つは10個のフィンがあり、もう1つには20個のフィンがあります。 20フィンのヒートシンクは表面積が大きくなり、熱をより効率的に消散させることができます。
ただし、制限があります
通常、より多くのフィンが熱散逸を意味しますが、これには制限があります。フィンが多すぎると、実際に熱放散に悪影響を与える可能性があります。
1つの問題は、フィンの数が増えると、フィン間のスペースが減少することです。これにより、フィン間の気流が制限されます。気流が制限されている場合、暖かい空気が上昇することはできず、簡単に冷たい空気に置き換えることはできません。その結果、熱伝達速度が低下する可能性があります。
もう1つの問題は、フィンを追加すると、ヒートシンクの重量とコストも増加することです。したがって、フィンの数と必要なパフォーマンスのバランスを見つける必要があります。
最適なフィン数を見つける
それでは、円形のベースLEDヒートシンクに最適なフィン数をどのように見つけますか？まあ、それはいくつかの要因に依存します。
LEDパワー
LEDの力は重要な要素です。高速LEDはより多くの熱を発生させるため、通常、熱を効果的に消散させるためにより多くのフィンを備えたヒートシンクが必要です。たとえば、高電力LEDには30個以上のフィンを備えたヒートシンクが必要になる場合がありますが、低電力LEDには10〜15個のフィンしか必要ない場合があります。
気流の状態
ヒートシンクの周りの気流の状態も重要です。良好な自然対流または強制エアフロー（たとえば、ファンから）がある場合、あなたはより少ないフィンで逃げることができるかもしれません。一方、気流が制限されている場合、表面積を増やし、熱散逸を改善するには、より多くのフィンが必要になる場合があります。
サイズの制約
ヒートシンクのサイズは、フィンの数も制限する可能性があります。小さな円形のベースを持っている場合、大きなベースと同じくらい多くのフィンを収めることができません。したがって、フィンの数を選択するときに利用可能なスペースを考慮する必要があります。
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結論
結論として、円形のベースLEDヒートシンク上のフィンの数は、熱放散において重要な役割を果たします。一般に、より多くのフィンが表面積の増加により熱散逸が改善することを意味しますが、制限があり、LED電力、気流の状態、サイズの制約などの要因を考慮する必要があります。
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参照
- Incropera、FP、Dewitt、DP、Bergman、TL、＆Lavine、AS（2007）。熱と物質移動の基礎。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- ホルマン、JP（2010）。熱伝達。マグロウヒル。