Як завжди, почну з того, що я технофетишист. Тобто. люблю гаджети та незвичайні рішення. Тому деякі мої рішення не мають істотних фундаментальних причин для виникнення в моїй системі. І, мабуть, це одне із таких рішень.

При цьому я все ж таки хочу відзначити і той факт, що суттєві фундаментальні причини для такого рішення цілком можуть бути в інших системах. Наприклад, холодні моря, великі господарства, де витрати енергії на освітлення значні, концептуальні рішення дизайну, де потрібно сховати все зайве і т.д. Але про це згодом. Тому вважаю, що ставитись до даному рішеннютільки як до іграшки також не варто.

Ну, гадаю, що туману таємничості я напустив і можна переходити до суті. Отже, ми обговорюватимемо світло. А точніше світло на потужних світлодіодах. При цьому не його «світлу» сторону, а «темну», ту, якій найменше присвячено увагу обивателя, та й професіоналів, коли про нього йдеться. А саме – охолодження. Тобто. ми будемо говорити тільки про теплову енергію, що виділяється, яка є побічним продуктом освітлення і повинна утилізуватися.

Ефективне тепловідведення від світлодіодів вкрай необхідне. Їх перегрів спочатку призводить до зменшення ефективності, а потім до руйнування, так як в теплому напівпровіднику активізуються руйнівні процеси, шкідливі міграції електронів та ін. Причому ефект може бути колапсуючим. Тобто. чим гарячіший світлодіод, тим більший його опір, тим сильніший він гріється.

Це змушує виробників постачати світлодіодні лампи масивнимирадіатори. У разі неякісного виконання відбувається перегрів діода і протягом року-двох може вийти з ладу. Також швидкій відмові служить неякісне виконання самого діода, так як внутрішня неоднорідність і наявність домішок призводять до утворення вогнищ перегріву з усіма наслідками. Зазвичай світлодіод втрачає свої властивості поступово, рік у рік погіршується яскравість і збільшується тепловиділення.

З усього вищесказаного робиться простий висновок: хочете стабільне за характеристиками світло і довговічний світильник - по-перше, потрібне хороше охолодження.

Але навіть досягнувши ефективного охолодження, залишається ще питання – утилізація тепла. Зазвичай тепло знімається повітряним потоком із радіаторів і просто розсіюється у кімнаті. Вигода подібної утилізації прямо скажемо неочевидна. З іншого боку, ми витрачаємо кошти на обігрів акваріума. Наприклад, мої збірки, які чотири на площу 600x600мм (~200л), виділяють тепла близько 80Вт. Погодьтеся, якщо вдасться ефективно передати це тепло в банку, я зможу заощадити близько 30% енергії на її обігрів (з огляду на те, що вночі доводиться покладатися тільки на обігрівач). А то й 50%, якщо я захочу рибкам зробити імітацію перепаду температури вдень та вночі. Непогана добавка "до пенсії". І тим більше вона стає відчутною там, де йдеться про кіловати!

Зачеплю і ще одну проблему розсіювання тепла класичними методами – радіатор повинен перебувати у безпосередньому контакті зі світлодіодом, а той у безпосередній близькості від акваріума. Тобто. ми можемо говорити, що розсіювання тепла відбувається безпосередньо над акваріумом. Чим це погано? У простому випадку, влітку ми повинні додатково витрачати енергію на відведення цього надлишкового тепла, яке в тому чи іншому вигляді передається в акваріум. Тим більш відчутна проблема в холодних системах, де температура повинна підтримуватися на рівні 4 градуси тепла. Там розгортається справжня боротьба і виникає суттєва перевитрата електроенергії на охолодження.

Тепер про гарне. Інтеграція акваріума з потужним освітленням у дизайн, часто є великою проблемою. Акваріум має чіткі вимоги до свого забезпечення, дуже обмежуючи дизайнерську думку. Одним із таких обмежень, звичайно, є світло. Адже він потребує охолодження, а отже – ефективної конвекції повітря. Простіше кажучи, дизайнер повинен враховувати, що потрібно буде над банкою залишити запас простору для розміщення значних розмірів світильника.

Ну, і мабуть, найголовніше: потужність світла при класичному освітленні дуже обмежена. А це накладає обмеження на глибину і ширину акваріума, змушуючи дотримуватися певних пропорцій. І нехай для квартирних систем це дрібниця, але для видових акваріумів, та ще й обтяжених дизайном, це може бути реальною проблемою.

Як же можна вирішити всі вищезазначені проблеми? Навіть не сподівайтеся, винаходити велосипед ми не будемо. Людина давно вигадала ефективні засоби тепловідведення для високоенергетичних систем. Це рідинне охолодження. Або системи водяного охолодження, якщо як теплоносій використовується вода. Коротко – СВО. Зустріти такі системи ви можете у повсякденному життідосить часто. Вони, наприклад, використовуються в автомобілях для охолодження двигуна. Радіатори опалення в принципі така ж система, що дозволяє переносити за допомогою рідкого теплоносія тепло з котельні до нас до будинку.

Тому можна сміливо говорити, що подібні системи себе зарекомендували. Досвід їх використання триває на сотні років.

Більш того, подібні системи успішно використовуються для охолодження надпотужних комп'ютерів, у тому числі в домашніх умовах. Ось тут ми підходимо до суті задуму. Справа в тому, що саме компоненти таких систем охолодження якнайкраще підходять для того, щоб реалізувати подібну систему в акваріумі для охолодження світлодіодів.

Давайте розберемося, з чого така система?

Серце системи це помпа. Майже буквально. Вона змушує рухатися рідину всередині системи – теплоносій.

Радіатор. Тут нічого хитрого. Він розсіює тепло, яке накопичувач накопичував. Розміри радіатора можуть бути справді значними! Звичайно, при реалізації невеликих систем їх компактність ставиться під сумнів, але при створенні великих тільки одне те, що радіатор можна винести за межі видової зони вже робить систему надкомпактною для спостерігача.

Водоблок це саме той елемент системи, який здатний знімати теплову енергію з джерела і передавати її в теплоносій. Мабуть, найтехнологічніша річ у таких системах. Доходить до того, що деякі любителі роблять водоблоки зі срібла, поліруючи основу до дзеркала і все заради того, щоб не залишити жодного вата теплової енергії на джерелі.

Таким чином, отримане тепло водоблоком передається в теплоносій, помпа прокачує його в радіатор, де розсіюється тепло.

Само собою зрозуміло, що радіатор, помпа і водоблок можуть знаходитися на значній відстані один від одного. А це вирішує всі вище зазначені нами проблеми.

Окремо повернемося до проблеми корисної утилізації тепла. Замінивши радіатор у цій системі теплообмінником, який ми зануримо у воду акваріума, ми зможемо передавати теплову енергію саме на акваріум. Для морського акваріума актуальні титанові теплообмінники. Цей метал не корозію у солоній воді. Неприпустимо використовувати інші метали для цього!

Благо рішення для цього випадку також є. Як приклад, можна взяти теплообмінник, призначений для систем фреонного охолодження. Ну, наприклад, такий, як на картинці. Купити його, на момент написання цієї статті, можна було на сайті http://www.fish-street.com/

Спершу світло. Світло у мене засноване на збірках DNK. Ось вони, на картинці, у всій їхній красі.

Ознайомитись з їх характеристиками можна на сайті виробника.

Розмір поля діодів становить близько 40 мм. Тобто. ми говоримо не про саму пластину, а про ту площу, яку займають самі діоди. Пластина, фактично грає роль розподільника тепла і за задумом виробника має кріпитися на радіатор чотирма шурупами. Так, загалом все це ви можете прочитати на сайті виробника. Навіть є фільм про те, як потрібно збирати світильник. Не зациклюватимуся.

Тобто. фактично, мені потрібен водоблок розміром 40x40мм або більше. Пошукавши по просторах рунету, я зрозумів, що в Росії вартість водоблоків неприйнятна для мене. І я пішов на ebay. Достатньо ввести в рядку слово «waterblock» і ви отримаєте безліч варіантів. Особисто я вибрав найдешевші і найнеефективніші - водоблоки з анодованого алюмінію. При цьому, для мого завдання їхньої продуктивності цілком вистачає. Вартість одного блоку приблизно 4$.

Потрібно було їх чотири, але замовив я п'ять штук. Один запас, т.к. навіть на фото видно, що якість зварювання залишає бажати кращого. Раптом протікатиме...

Перевага цих водоблоків ще й у тому, що вони мають просту форму, а також бічні штуцери, що дозволить зробити конструкцію тоншою.

Їх розмір якраз відповідає потребам - 40x40x12мм. Штуцер 8мм.

Насправді водоблоки це перший і найголовніший крок для створення системи СВО. Фундамент. Саме тут ви розумієте, який обсяг тепла потрібно буде відвести, чи впорається з цим водоблок, а також формуються вимоги до діаметра перерізу шлангів. У разі зовнішній діаметр штуцера 8мм. І інші компоненти мені потрібно було підбирати, виходячи з цього діаметра.

Наступний крок – це вибір радіатора. Потрібно розуміти, скільки тепла збиратиметься водоблоками для визначення вимог до радіатора тепловіддачі. Брати відповідно той, який зможе його розсіяти чи більше. Для себе я вибрав такий.

Він має великий запас розсіювання тепла. Але краще більше, ніж менше. І головне, що за такого розміру радіатора, можна, за бажання, відмовитися від активного охолодження. Тобто. не використовувати кулери для його продування. Звичайно, потрібно враховувати, що при пасивному охолодженні радіатор повинен бути встановлений горизонтально, а також те, що повітря має безперешкодно проходити через нього.

Штуцери у радіатора діаметром 8мм. Вартість приблизно 25 $.

Тепер, знаючи кількість водоблоків, розмір радіатора та загалом довжину магістралі теплоносія, можна вибирати помпу. Складно сказати, що, по-перше, спиратися при виборі помпи. Тим більше, що в характеристиках вказуються такі опосередковані речі, як висота підйому та обсяг прокачування на годину. Вимоги до них виникають емпірично. Але чим більше у вас радіатор, чим більше водоблоків, чим довші шланги, тим потужнішим має бути помпа. Ось на такий радіатор я рекомендую брати помпу з підйомом не менше 3-х метрів та витратою не менше 300 л/год. Особисто я вибрав ось таку.

Її характеристики:

Витрата: 500 л/год.

Висота підйому: 3 м.

Харчування: 12 Ст.

Потужність: 10 Вт.

Шум: 16 Дб.

Розширювальний бачок: 250мл.

Штуцери: 8 мм.

Хочу особливо відзначити наявність у цій помпі розширювального бачка. Як і будь-яка рідина, теплоносій має властивість розширюватися при нагріванні. І йому потрібне для цього місце. Якщо брати помпу без бачка, потрібно його продати в іншому вигляді. Для цього можна придбати окрему розширювальну ємність або спорудити із пластикового посуду. Але ємність повинна бути обов'язково, інакше можна зіткнутися з тим, що при нагріванні рідина, що збільшилася в обсязі, зірве шланги зі штуцерів, і вийде потоп. Неприємна штука у всіх відношеннях.

Також слід дивитися на показник шумності. Для цієї помпи він дуже малий. Менше ніж на кулері. Пам'ятайте, що найчастіше продавці цей показник занижують. Тому намагайтеся звертати увагу на якість виконання помпи для того, щоб переконатися в правдивості таких показників. У моєму випадку помпа має гарний інженерний дизайн. Є силіконове кріплення та грати для запобігання некерованій флуктуації води. Тобто. явно видно, що над питанням шуму працювали. Вартість тут також має значення. Ця помпа мені обійшлася приблизно 30$.

Тепер потрібно було вирішити питання об'єднання всіх елементів у єдину систему. Для цього я рекомендую силіконові шланги. Купити їх можна в компаніях, що займаються постачанням медичної продукції (див. посилання наприкінці статті). Обійшовся мені він приблизно в 300 руб за п'ять метрів. Або приблизно 5 $ за курсом на той момент.

Замовив я це все у листопаді 2014р. і чекав приблизно до середини грудня місяця того ж року. Поки тривало очікування, я почав опрацьовувати інженерний дизайн.

Для себе я поставив за мету - розмістити світильник у кришці акваріума. Висота світильника повинна була перевищити 50мм. Плюс до цього, я хотів отримати зручний доступ до всієї площі акваріума, що обслуговується, не перетягуючи при цьому світильник.

Під час експериментів у AutoCAD я розробив наступний концептуальний дизайн.

Конструкція вийшла простою для виготовлення. Мінімум елементів:

1. Напрямні, якими я вирішив використовувати алюмінієві трубки в термоусадці. Термоусадка потрібна для виключення корозії металу при попаданні вологи. Перемички, за задумом, мають відразу дві функції: використовуються як органайзер для проводів та шлангів; скріплюють конструкцію. Виконуються із акрилу.

2. Корпуси драйверів. Вони у центрі конструкції. Саме туди я планував розмістити контролер та драйвера. Вони також мали бути з акрилу. До світильника повинен був підходити лише один провід. На жаль, життя розпорядилося інакше, але про це пізніше.

3. Чотири модулі світла, - той самий акрил. Їхня конструкція складна, що складається з декількох шарів. На кресленні (верхній ряд) можна побачити їхню пошарову конструкцію, а також розміри інших деталей світильника та необхідну кількість заготовок.

Вся ця конструкція «плаваюча». Тобто. модулі можуть переміщатися напрямними, а також весь світильник «згортатися» за типом гусениці. Це вирішує завдання як легкого доступу до акваріума, так і налаштування розташування джерел світла, для оптимального засвічення коралів.

Замовив я виготовлення заготовок у Laser Center. За тиждень мені їх видали. Обійшлося мені все це в 50 $ приблизно. Ось що вийшло:

Через пару тижнів прийшли компоненти до СВО і я почав збирати світильник докупи.

На мій великий жаль, я не продемонстрував видатних навичок майстра зі склеювання і сама склеювання виявилася «брудною». Клеїл акриловим клеєм (акрилова стружка, розчинена в дихлоретані).

Конструкція розбірна. Верхня частинакріпиться на саморізах. Різьблення я нарізав безпосередньо в акрилі. В принципі, для спрощення можна зробити наскрізні отвори і скріпити шпилькою.

Після підготовки модуля світильника до збирання, можна було приступати до збирання. Для початку потрібно було нанести термопасту на водоблоки та складання світлодіодів.

Це дуже важливий та потрібний етап. Для ефективного тепловідведення необхідно, щоб площі збирання та водоблоків максимально стикалися один з одним. У разі неякісного контакту, у таких місцях утворюватимуться локальні перегріви, що негативно позначиться на досягненні поставлених цілей.

По можливості максимально рівномірно розподіляємо термопасту по обох поверхнях. Я скористався залишками пасти зі своїх запасів. Вона виявилася підсушеною і через це нанести її ідеально виявилося складно. Але на щастя, складання, яке ви бачите на фото зі старого світильника. Вона вже мала нанесений шар термопасти. Це трохи полегшило мені завдання. Розрівнювати термопасту раджу пластиковою карткою використовуючи її як шпатель.

Далі дві поверхні з силою потрібно притиснути один до одного і злегка підкручуючи водоблок ліворуч і праворуч, домогтися рівномірного розподілу термопасти між частинами. Свідченням цього стане виступ термопасти по краях водоблоку, а також відчутне склеювання частин.

Тепер, потрібно було вкласти «бутерброд» в корпус. Хоча корпус і мав дуже підігнані розміри, але люфт все ж таки був присутній. Також потрібно було добитися здавлювання «бутерброду» зверху та знизу при складанні модуля.

Я вирішив зробити силіконові подушки, які притиснуть конструкцію усередині. Для цього, я в п'яти місцях з боку кріплення водоблоку та в чотирьох, з боку збирання наніс силікон.

При складанні я залишив проміжок у пару міліметрів.

Дочекавшись застигання силікону, я закрутив шурупи до упору. Ось, що в мене вийшло за чотири години очікування.

Все було здорово і чудово, і я почав перші випробування. Як ви, мабуть, пам'ятаєте, у першому варіанті я хотів розмістити драйвера в акрилових корпусах. На жаль, практика показала, що це була не найкраща ідея. Вони там перегрілися. Загалом, це передбачувано, т.к. тепловідведення я ніяк не передбачив. Фото цього неподобства не робив, т.к. чесно сказати був засмучений. Не до них мені було. Пізніше ви побачите результат на одному з драйверів.

Час мене підтискав, т.к. Світильник я збирав під запуск нового акваріума. Я вирішив кардинально змінити концепцію розміщення драйверів, винісши їх в окремий алюмінієвий корпус. Ось так воно вийшло.

Завдяки високому світловому потоку та тривалому терміну життя (близько десятків тисяч, а то й сотень тисяч годин), світлодіодні світильники є дуже конкурентоспроможним рішенням. Тим не менш, у багатьох постачальників та виробників світлодіодних світильників виникають труднощі при роботі з новими потужними світлодіодами (від 20 Вт). І особливо частою проблемоює проектування правильного та надійного відведення тепла. Неправильно вибраний тепловий режим роботи світлодіода може призвести до небажаних наслідків. Насамперед, перегрів може призвести до виходу світлодіода з ладу. У всіх світлодіодів компанії CREE критична температура переходу - 150 ° С перевищення цього порога призведе до вигоряння кристала світлодіода та тривалого процесу ремонту.

По-друге, робота за підвищених температур значно зменшує термін служби світлодіодів (рисунок 1). На графіку зображені залежності для трьох температур у «точці паяння» світлодіода: 55, 85 та 105°С. Графіки з позначкою LM-80 показують час, протягом якого випробування проводилися. Графіки з позначкою TM-21 відображають зниження світлового потоку від початкового рівня, залежно від часу. Як видно з графіків, за підвищеної температури роботи термін служби світлодіодів значно скорочується: при 105°С термін служби світлодіодів на 200 тисяч годин менший, ніж при температурі 85°С.

Також від температури залежать такі параметри світлодіода:

Розмір світлового потоку.На малюнку 2 зображено залежність величини відносного світлового потоку від температури світлодіодів серії компанії CREE. Як видно з графіка, зі збільшенням температури переходу світлодіода величина світлового потоку зменшується, і навпаки – при хорошому охолодженніпотік зростає.

Пряме падіння напруги.Зі зміною температури змінюється і величина прямого падіння напруги на світлодіоді (Vf). Зі збільшенням температури напруга зменшується. Величина зміни напруги залежить від конкретної моделі. У таблиці 1 наведено значення коефіцієнтів залежності напруги від температури для серій світлодіодів MKR та MKR2. Важливо брати до уваги значення даного параметра та вибрати драйвер для освітлювальної системи так, щоб він міг забезпечувати потрібну напругу у всьому робочому діапазоні температур світлодіода.

Таблиця 1. Значення коефіцієнтів залежності напруги від температури для серій світлодіодів MKR та MKR2

Як видно з графіків (малюнки 1, 2), при температурах менше 100 ° С світловий потік зменшується незначно, а при температурі 85 ° С дорівнює 100%. В Останнім часомтестування світлодіодів проходить за температури переходу 85°С, тому при температурах нижче 85°С на графіках спостерігається збільшення світлового потоку. Цю температуру і вважатимемо робочою температурою для світлодіодів компанії CREE.

Рис. 1. Час життя світлодіодів XPG, залежно від температури

Рис. 2. Залежність світлового потоку від температури переходу з прикладу світлодіода серії MKR

А тепер опишемо методику розрахунку та підбору тепловідведення для потужних світлодіодів. Світлодіод, як і будь-який інший електронний прилад, не має значення ККД 100%, а це означає, що частина споживаної потужності перетворюється на тепло. Сучасні світлодіоди мають ККД близько 30 ... 40%, тобто в середньому 60 ... 70% споживаної потужності перетворюється на тепло. Наприклад, при використанні 20 Вт світлодіодної матриці необхідно розсіювати 12 Вт тепла, а це досить багато. Компанія CREE у документі «XLampThermalManagement» рекомендує користуватися припущенням, що тепло перетворюється 75% споживаної потужності, дане припущення дозволяє перестрахуватися при розробці тепловідведення. Потужність, яку потрібно розсіювати, можна розрахувати за такою формулою:

Pt – теплова потужність (Вт);

Vf - Пряме падіння напруги на світлодіоді (В);

If - Струм через світлодіод (А).

Перед описом методики розрахунку системи охолодження скажімо кілька слів про теорію теплопередачі.

Основний внесок у охолодження світлодіодних світильників вносять теплопровідність та конвекція.

Теплопровідність — це процес передачі тепла від нагрітого тіла до менш нагрітого. У світильниках за рахунок прямого контакту тепло передається від світлодіода до друкованої плати, а потім — до радіатора, або, якщо світлодіод встановлений безпосередньо на радіатор, то відразу в радіатор. Для розрахунку кількості тепла, переданого за рахунок теплопровідності, можна скористатися формулою:

(2)

Qcond – кількість тепла, переданого через матеріал (Вт);

k - коефіцієнт теплопровідності матеріалу (Вт / (м * К));

A — площа перетину матеріалів, якою проходить тепло (м 2);

DT - градієнт температури (К);

Dx – відстань, яка проходить тепло (м).

Конвекція це передача за рахунок руху потоків рідин або газів. Зазвичай у світлодіодних світильниках це передача тепла від радіатора до навколишнього середовища (як правило, повітря). Існує два варіанти конвекції: природна та примусова. При природній конвекції тепло передається за рахунок існуючих потоків повітря, викликаних перепадом температур. У примусовій конвекції рух потоків рідини чи газів створюється з допомогою додаткових пристроїв, як-от вентилятор, насос тощо.

Кількість тепла, розсіяного за допомогою конвекції, можна розрахувати за такою формулою:

Qconv - кількість тепла, розсіяного за допомогою конвекції (Вт);

h - коефіцієнт теплопередачі (Вт / (м 2 * До));

A - площа поверхні випромінюючого елемента (м2);

DT — різниця між температурою випромінюючого елемента та температурою навколишнього середовища (К).

Основна проблема у підрахунку кількості тепла, розсіяного за допомогою конвекції – це визначення коефіцієнта h. Значення коефіцієнта h може значно змінюватись, залежно від геометрії радіатора, граничних умов та інших параметрів. Наприклад, при природної конвекції коефіцієнт h у межах 5…20 Вт/(м 2 *К). А для систем з примусовою конвекцією коефіцієнт теплопередачі може досягати значень 100 Вт/(м 2 *К) за повітряного охолодження, і аж до 1000 Вт/(м 2 *К) — за рідинного. У світлодіодному освітленні зазвичай використовують природне повітряне охолодження, для розрахунків таких систем значення коефіцієнта теплопередачі можна прийняти рівним 10 Вт/(м 2 *К).

Систему охолодження світлодіодів можна у вигляді еквівалентної схеми послідовно і паралельно підключених теплових опорів. Як приклад для складання еквівалентного ланцюга візьмемо матрицю з n світлодіодів, встановлених на друкованій платі, що прикріплена до радіатора (рисунок 3).

Рис. 3.

В даному випадку еквівалентна схема складатиметься з n теплових опорів «перехід світлодіода – контакт» (на схемі позначені як Qj-sp), з'єднаних паралельно. Потім - з n теплових опорів "контакт - друкована плата" (Qsp-pcb). Також необхідно врахувати теплові опори між друкованою платоюі теплопровідним матеріалом (Qpcb-tim), між теплопровідним матеріалом та радіатором (Qtim-hs) і, нарешті, між радіатором та навколишнім середовищем (Qhs-a).

У вузлах цієї еквівалентної схеми можна виміряти температуру, наприклад, у точці Theatsink можна виміряти температуру радіатора.

У випадку, якщо в освітлювальному пристрої використовується лише один світлодіод, еквівалентна схема буде ланцюжком теплових опорів, з'єднаних послідовно. У свою чергу, тепловий опір усієї системи охолодження – це сума всіх теплових опорів. Для світильника з одного світлодіода, встановленого на друковану плату та на радіатор, тепловий опір всіх систем охолодження вираховується за такою формулою:

Що менше значення повного теплового опору, то краще тепло відводиться від світлодіода. Тепловий опір між елементами a та b розраховується за формулою:

Qa-b – тепловий опір між елементами a та b (°С/Вт);

Ta – температура елемента a (°С);

Tb – температура елемента b (°С);

Pt - потужність, що розраховується за формулою 1.

Компанія CREE у документації на свої світлодіоди пропонує графік залежності максимального струму від температури. Приклад такого графіка зображений на рисунку 4. Знаючи максимальний струм і температуру навколишнього середовища, можна розрахувати значення потужності, яку необхідно розсіювати, і, відповідно, можна отримати значення максимального теплового опору системи охолодження, що дозволить підібрати радіатор і теплопровідні матеріали.

Рис. 4. Залежність максимального струму від температури для світлодіодів MKR

Розглянемо докладніше, який внесок вносять у загальний тепловий опір такі елементи, як друкована плата, теплопровідні матеріали та радіатор.

Друкована плата.Більшість світлодіодів компанії CREE необхідно встановлювати на плату (для підведення ланцюгів живлення світлодіоду та механічного монтажу). Від вибору матеріалу друкованої платита топології значною мірою залежить тепловий опір. Наприклад, для стандартних плат FR4 тепловий опір може становити 20...80°С/Вт, тоді як для плат на металевій підкладці тепловий опір становитиме одиниці °С/Вт. Компанія CREE пропонує керівництво "optimizing pcb Thermal performance" з проектування друкованих плат для світлодіодів, у ньому викладено рекомендації до топології друкованої плати для зменшення теплового опору. Також можна використовувати світлодіоди, що монтуються безпосередньо на радіатор. У цьому випадку друкована плата не вноситиме внесок у сумарний тепловий опір.

Теплопровідні матеріалинеобхідні для створення хорошого теплового контакту між друкованою платою та радіатором або між світлодіодом та радіатором. Крім створення надійного теплового контакту, деякі теплопровідні матеріали, залежно від дизайну системи охолодження, можуть виконувати й інші функції, такі як ізоляція електричних вузлів схеми або створення механічного кріплення. Нижче у таблиці 2 представлені характеристики основних теплопровідних матеріалів.

Таблиця 2. Характеристики теплопровідних матеріалів

Теплопровідний матеріал	Переваги	Недоліки
Термопасти	Високе значення об'ємної теплопровідності, маленька величина клейового шару, низька в'язкість, не твердне	Вважаються досить брудним при виробництві
Матеріали із зміною фази	Висока в'язкість дає більш високу надійність у порівнянні з термопастами, набагато зручніше у використанні, немає розшарування	Нижча теплопровідність, порівняно з термопастами, поверхневий опір може бути більшим, ніж у термопаст, необхідний додаток тиску для підвищення ефективності
Гелі		Нижча теплопровідність у порівнянні з термопастами, менше зчеплення, ніж у термоклеїв
Термоклеї	Добре заповнюють нерівності поверхні	Необхідний процес очищення

При виборі теплопровідного матеріалу необхідно врахувати багато параметрів, як величину теплопровідності. Часто не зважають на товщину клейового шару матеріалу, а як випливає з формули (5), наведеної нижче, тепловий опір безпосередньо залежить від цього параметра. Виробники теплопровідних матеріалів надають інформацію про основні параметри документації, і для правильного вибору теплопровідного матеріалу дуже важливо розуміти вплив кожного з цих параметрів на роботу системи охолодження. Іноді більш тонкий клейовий шар з поганим значенням теплопровідності має нижчий тепловий опір порівняно з більш товстим шаром, але з найкращим значенням теплопровідності. Обидві ці умови необхідно враховувати під час виборів матеріалів. Тепловий опір теплопровідного матеріалу описується формулою:

Qtim – тепловий опір теплопровідного матеріалу (°С/Вт);

L - Товщина шару (м);

K – теплопровідність (Вт/м*К);

A – площа контакту (м 2).

Радіатор- це, мабуть, найважливіший елемент у системі охолодження світлодіода; він відводить тепло від друкованої плати або безпосередньо від світлодіода і розсіює тепло в повітрі. До радіатора пред'являються такі вимоги: матеріал радіатора має бути з високим значенням теплопровідності, площа поверхні радіатора має бути максимальною. Крім охолодження, радіатор може виконувати інші функції, найчастіше може виступати у ролі корпусу чи утримувача. У таблиці 3 вказано теплопровідність деяких матеріалів. Причому радіатори з того самого матеріалу, але зроблені при різних способахобробки поверхні, можуть мати різні коефіцієнти теплопровідності. Наприклад, радіатор з анодованого алюмінію за рахунок випромінювання має більший коефіцієнт теплопровідності, ніж звичайний алюмінієвий радіатор.

Таблиця 3. Теплопровідність деяких матеріалів

Матеріал	Теплопровідність, Вт/(м*K)
Повітря	0,024
Алюміній	120…240
Кераміка	15…40; 100…200
Провідні полімери	3…20
Мідь	401
Нержавіюча сталь	16
Термопаста/епоксидні смоли	0,1…10
Вода	0,58

Часто до світлодіодних світильників пред'являються досить серйозні вимоги до габаритів, внаслідок чого може виникнути потреба в проектуванні радіатора під конкретні вимоги. При проектуванні радіатора потрібно врахувати вагу кінцевого виробу, вартість, теплові параметри, можливість подальшого виробництва.

Зазвичай використовуються литі або ковані алюмінієві радіатори. Анодований алюмінієвий радіатор має великий коефіцієнт випромінювання.

Проектування радіатора може бути досить складним заняттям, в якому необхідно враховувати габаритні обмеження, вартість, вага, серійне виробництво. Нижче наведено кілька рекомендацій щодо проектування радіаторів:

• площа поверхні радіатора має бути максимально великою;
• як грубу оцінку можна взяти таке припущення: на 1Вт розсіюваного тепла потрібен радіатор площею 32 ... 65 см 2;
• для вірного розташування радіатора, для забезпечення хорошого потоку повітря між його ребрами необхідно добре уявляти, як, зрештою, буде кріпитися світлодіодний світильник;
• потрібен матеріал із гарною теплопровідністю;
• використовуйте радіатори з добрим коефіцієнтом випромінювання. Анодування різко збільшує коефіцієнт випромінювання тепла алюмінієвого радіатора;
• використовуйте програми для моделювання систем охолодження;
• виберіть спосіб виробництва радіатора. Деякі способи виробництва радіаторів можуть накладати обмеження на товщину та довжину ребер радіатора, використовувані матеріали. Найбільш поширені методи виробництва: штампування, лиття, кування. Кожен метод виробництва має свої плюси і мінуси.

Примусове охолодження

Скажемо кілька слів про активне охолодження, варіанти якого розглянуті у таблиці 4.

Таблиця 4. Види примусового охолодження

Тип	Теплова потужність, що розсіюється, Вт	Опис
Кулер	<170	Монтується безпосередньо на радіатор. Потрібне додаткове харчування.
Теплові трубки	<140	Теплові трубки не розсіюють тепло, вони переносять його в інше місце, тому радіатор все одно необхідний.
Рідкове охолодження	<200	Призначений для відведення великої кількості тепла, досить дороге рішення, приблизно в 10 разів дорожче, ніж теплові трубки.
Модулі Пельтьє	<80	Неефективні, обмежене охолодження, дорожнеча. Потрібне додаткове харчування.
Струмене охолодження	<80	Порівняно з кулером, але працює тихіше і має високу надійність. Потрібний спеціальний дизайн радіатора.
Системи охолодження SynJet	<240	Найменші габарити в порівнянні зі звичайними радіаторами. Тише в порівнянні з кулерами. Тривалий термін служби. До мінусів можна віднести потребу окремого джерела живлення.

Якщо природного охолодження недостатньо для відведення тепла, потрібно використовувати примусове охолодження. Існує безліч варіантів активного охолодження – від кулерів до водяного охолодження. Якщо застосування активного охолодження неминуче, слід врахувати те, що світлодіоди можуть працювати протягом десятків ... сотень тисяч годин, тому слід передбачити наявність системи захисту світлодіодів від перегріву при виході з ладу пристроїв активного охолодження, інакше вихід з ладу примусового охолодження практично відразу ж потягне за собою вихід із ладу світлодіода через перегрівання. Крім терміну служби, важливими параметрами є ефективність, надійність, низький рівень шуму, ціна, зручність під час обслуговування, споживана потужність. Найчастіше пристрої примусового охолодження потребують додаткового живлення, це призводить до зниження ККД системи загалом.

Декілька прикладів розрахунку тепловідведення

Приклад розрахунку тепловідведення . Дані світлодіоди монтуються безпосередньо на радіатор (малюнок 5).

Рис. 5. Монтаж світлодіода CXA1304 на радіатор

Еквівалентна схема розрахунку теплового режиму для цього випадку складається з теплового опору «перехід – контактний майданчик світлодіода», теплового опору «контактний майданчик – теплопровідний матеріал», опору «теплопровідний матеріал – радіатор» і, нарешті, з теплового опору «радіатор – повітря» ( рисунок 6).

Рис. 6. Еквівалентна схема для світлодіода CXA1304

Зробимо розрахунок для температур навколишнього повітря 25°З 55°С. Припустимо, що світлодіод працює при максимальному струмі, і температура переходу дорівнює 85°С. Використовуючи програму PCT на сайті CREE ( http://pct.cree.com/), отримаємо значення Vf для температури переходу при максимальному струмі, дані занесені в таблицю 5. Як теплопровідний матеріал використовуватимемо найпоширенішу термопасту КПТ-8, теплопровідність приймемо рівною 0,7 Вт/(м*°С).

Таблиця 5. Дані для розрахунку світлодіода CXA1304

Температура переходу, °С	85
If, A	0,25
Vf, В	43,7
P = Af x Vf, Вт	10,92
Pdiss = 0,75 х P, Вт	8,19
Площа контакту світлодіода, мм 2	178,22

Для світлодіодів серії CXA у документації не зазначено значення теплового опору «перехід – контактний майданчик». Для визначення параметрів системи рекомендується використовувати графік, з якого можна отримати значення максимального теплового опору між контактом світлодіода та повітрям (рис. 7).

Рис. 7.

З даного графіка отримаємо, що для температури повітря 25 ° С максимальний опір становитиме 6 ° С/Вт, а для 55 ° С - 2 ° С / Вт. Розрахуємо тепловий опір теплопровідного матеріалу, використовуючи формулу (5). Товщину шару термопасти приймемо 0,1 мм. Тоді значення теплового опору буде наступним: Qtim = 0,8 ° С/Вт.

Отже, для випадку 25°С значення теплового опору радіатора має бути менше 5,2°С/Вт, для 55°С — менше 1,2°С/Вт. Для прикладу використовуватимемо радіатори компанії MechaTronix ( http://www.led-heatsink.com/). Для 55°С як радіатор підійде LPF11180-ZHE(Рисунок 8). Тепловий опір даного радіатора - 1,07 ° С/Вт. Для випадку з температурою 25°С вибір радіаторів ширший.

Рис. 8. Радіатор LPF11180-ZHE виробництва компанії MechaTronix

Тепер розглянемо розрахунок системи охолодження для світлодіодів MK-R2та (також для двох варіантів температур). Дані для розрахунків занесено до таблиці 6.

Таблиця 6. Розрахунок системи охолодження для світлодіодів MK-R2 та CXA3070 для двох варіантів температур

Параметр		Найменування
		MK-R2
Максимальний струм, А		0,42	0,7
Пряме падіння напруги,		37,86	34,28
Температура переходу, °С		85	85
Площа контактної поверхні, мм 2		29,5	748
Потужність, що розсіюється, Вт		11,93	18
Тепловий опір Tj-sp, °С/Вт		1,7	—
Повний тепловий опір, ° С/Вт	для 25°С	5	4,5
	для 55°С	4,6	3
Тепловий опір теплопровідного матеріалу, °С/Вт		0,8	0,2
Тепловий опір друкованої плати, ° С/Вт		3	—
Тепловий опір радіатора, °С/Вт	для 25°С	1,2	4,3
	для 55°С	0,8	2,8

Для світлодіода MK-R2 у випадку, якщо температура навколишнього середовища буде 55°, температура переходу буде вище, ніж 85°С. У таблиці 6 вказані дані, коли температура переходу світлодіода складатиме 110°С. Також, через те, що світлодіод MK-R2 спочатку монтується на друковану плату, а потім уже на радіатор, в еквівалентній схемі з'являється ще один тепловий опір. У таблиці 6 вказано тепловий опір для плати з металевою основою. В останньому рядку зазначено, яким тепловим опором повинен мати радіатор. Для охолодження цих світлодіодів підійде радіатор SpotLight Led HeatSink 34Wкомпанії Nuventix(nuventix.com).

Для даних світлодіодів CXA3070 запропонуємо кілька варіантів охолодження та порівняємо їх характеристики. Для охолодження цих світлодіодів візьмемо звичайний радіатор, радіатор із кулером та систему охолодження SynJetвиробництва компанії Nuventix.

Варіант із пасивним охолодженням є найпростішим, тому що не вимагає додаткових джерел живлення, але для відведення значного тепла може знадобитися досить великий радіатор, а це веде до збільшення вартості і робить освітлювальний прилад досить масивним та великим. Тому пасивне охолодження краще використовувати для малопотужних систем освітлення. Для охолодження ж світлодіода CXA3070 підійде радіатор LSB99.Даний радіатор має такі габарити: діаметр 100 мм висота 50 мм, вага радіатора 470 г, що значно важче в порівнянні з активним охолодженням.

Для активного охолодження з кулером використовуємо складання радіатора та кулера . Для живлення кулера знадобиться додаткове джерело живлення на 12 В потужністю 0,3 Вт, габарити системи охолодження становитимуть 86 мм у діаметрі та 52 мм у висоту, вага в межах 300 г. Наявність кулера створює додатковий шум, заявлений час роботи кулера при температурі 60° З - близько 70 тисяч годин.

Для охолодження системою SynJet буде потрібно модуль SynJet Par20 Cooler 24.Максимально можлива потужність розсіювання становить 24 Вт. Габарити всього світильника у зборі будуть лежати в межах 45 мм у висоту та 65,5 мм у діаметрі при вазі 140 г. Але для примусового охолодження потрібно додаткове джерело живлення на 12 або 5 В, потужністю 1 Вт, через це в цілому Енергоефективність системи трохи знижується. Заявлений час роботи такої примусової системи охолодження – близько 100 000 годин.

Надійність та довговічність роботи світлодіодних пристроїв безпосередньо залежить від якості проектування системи охолодження, ось чому так важливо приділити особливу увагу проектування надійного тепловідведення. Для охолодження малопотужних світлодіодних систем буде цілком достатньо звичайного радіатора, для відведення тепла від потужних світильників у деяких випадках може знадобитися активне охолодження. Також при розробці нових освітлювальних пристроїв рекомендується проводити розрахунки та моделювання системи охолодження. На сайті компанії CREE надається безліч методик розрахунків тепловідведення та корисних програм для правильного підбору охолоджуючих елементів.

5. XLamp Thermal Management

6. Optimizing PCB Thermal Performance.

Отримання технічної інформації, замовлення зразків, постачання - e-mail:

Поставлені завдання вирішуються за рахунок того, що у світлодіодному світильнику з рідинним охолодженням, що містить корпус з теплопровідного матеріалу, виконаний у вигляді заповненої діелектричною рідиною порожнистої ємності, з встановленими зовні по периметру ребрами, кришкою, що герметично закриваються, і отвором для затоки рідини, зі склоподібного матеріалу, тепловиділяючі джерела світла змонтовані в центрі зовнішньої частини основи корпусу, внутрішній об'єм корпусу розділений на відсіки двома поздовжньо орієнтованими планками з матеріалу з низькою теплопровідністю, встановленими із зазорами щодо торцевих стінок корпусу, кришка забезпечена ребрами, розташованими під гострим кутом вироби Застосування рідини в якості теплоносія дозволяє забезпечити надійний тепловий контакт з усіма тепловиділяючими компонентами світильника незалежно від їх геометричної форми та розташування щодо корпусу, що сприяє довговічності. ти його роботи.

Корисна модель відноситься до світлотехніки, зокрема світлових приладів на потужних світлодіодах з пристроєм охолодження, призначеним для вуличного, промислового, побутового та архітектурно-дизайнерського освітлення.

Світлодіодні освітлювальні пристрої мають великий термін служби, високий рівень безпеки, компактність, а також цілу низку позитивних властивостей; але вони існують серйозні проблеми у створенні відведення тепла від світлодіодів. При використанні потужних світлодіодів виникає загроза перегріву світлодіодів у процесі експлуатації, що призводить до зменшення терміну служби та надійності світильників.

Існують різні способи відведення тепла в освітлювальних пристроях, що працюють на світлодіодах.

Відомі світлодіодні світильники (ПМ 80156, 85982, 110816), в яких світлодіоди розміщені в металевому корпусі із забезпеченням теплового контакту з ним, корпус одночасно служить тепловідведенням. Крім того, для збільшення теплової потужності світлодіодів, що розсіюється, радіатор охолодження може мати примусове охолодження поверхні, наприклад, за допомогою вентилятора (І 2313199, Н05В 33/02)/

Відомо пристрій для охолодження (RU, 104412 U1, Н05К 7/20), призначений для запобігання перегріву тепловиділяючих компонентів (транзисторів, діодів, конденсаторів, дроселів, трансформаторів та ін.) у процесі їх експлуатації. Пристрій для охолодження містить корпус з кришкою, заповнений охолодною рідиною, якою застосовується трансформаторне масло з регламентованими електроізоляційними властивостями, або силіконова рідина, що має електроізолюючі властивості.

Тепловиділяючі елементи є компоненти електронної пускорегулюючої апаратури для газорозрядних або світлодіодних світильників.

Відомий світловий прилад з пристроєм пасивного охолодження (RU, 113555 U1, F21S 8/00), в якому корпус виконаний у вигляді заповненої діелектричною рідиною порожнистої герметичної ємності, закритої знизу склом для виходу світлового потоку, всередині ємності із зазорами щодо її стінок з центральним каналом, утвореним трубкою з матеріалу з високою теплопровідністю, а світлодіоди та блок живлення розміщені всередині ємності із зазорами щодо площини скла та нижньої поверхні утеплювача.

Найбільш близьким до пропонованої корисної моделі є світлодіодний освітлювальний пристрій (RU, 103596 U1, F21S 10/00), взятий за прототип. Освітлювальний пристрій містить теплопередавальну систему, виконану у вигляді герметичної камери, частково заповненої теплоносієм (наприклад, водою, спиртом, ацетоном та ін.) На нижній зовнішній поверхні камери змонтована металева підкладка, що відводить, зі світлодіодами. Бічна поверхня камери забезпечена ребрами та виконує функцію радіатора. Для циркуляції теплоносія використовуються або гравітаційні сили, або капілярна структура внутрішньої поверхні камери, залежно від розташування металевої підкладки зі світлодіодами.

Недоліком конструкцій, що описуються, є можливість перегріву за певних погодних умов, і, як наслідок, вихід світильника з ладу. А в останньому варіанті, крім того, складне конструктивне виконання внутрішньої частини корпусу, а саме капілярної структури.

Завданнями запропонованої корисної моделі є:

Спрощення конструкції світлодіодного освітлювального пристрою,

Збільшення ефективності відведення тепла від світлодіодів,

Збільшення терміну служби освітлювального пристрою,

Поліпшення експлуатаційних властивостей світильника під час використання для вуличного освітлення за рахунок можливості застосування потужних світлодіодів.

Поставлені завдання вирішуються за рахунок того, що у світлодіодному світильнику з рідинним охолодженням, що містить корпус з теплопровідного матеріалу, виконаний у вигляді заповненої діелектричною рідиною порожнистої ємності, з встановленими зовні по периметру ребрами, з кришкою, що герметично закриваються, і заливним отвором,

тепловиділяючі джерела світла змонтовані в центрі зовнішньої частини основи корпусу і закриті захисним ковпаком зі склоподібного матеріалу, внутрішній об'єм корпусу розділений на відсіки двома поздовжньо орієнтованими планками з матеріалу з низькою теплопровідністю, встановленими із зазорами щодо торцевих стінок корпусу, кришка забезпечена ребрами, розташованими до поздовжньої осі виробу

Відмінною особливістю запропонованої корисної моделі є конструктивне об'єднання в єдину систему охолодження основи тепловиділяючих елементів, корпусу-радіатора, тепловідвідної рідини таким чином, що тепло від світлодіодів відводиться через алюмінієву основу (або додатково через друковану плату), і далі на корпус-радіатор через тепловідвід .

Корпус монолітний з тепловідвідного матеріалу з пластинами ребра, встановленими з трьох сторін по його периметру, для збільшення площі поверхні, що охолоджується.

Можливе нарощування потужності світильника за рахунок збільшення кількості корпусів шляхом з'єднання за рахунок стикувальних елементів.

Кришка виконана з можливістю герметичної установки на корпусі, і так само, як бічні стінки корпусу оснащена пластинами оребрення, які розташовані вертикально під гострим кутом до поздовжньої осі виробу.

Розташування пластин оребрення у вертикальній площині дозволяє будь-яким повітряним потокам брати участь у охолодженні, а розташування під кутом до поверхні забезпечує можливість самоочищення пластин від різноманітних опадів. Відомо, що з чистої поверхні повітря краще знімає тепло.

У випадку, якщо джерело світла кріпиться не просто на алюмінієвій основі корпусу, а через друковану плату, то друкована плата виготовляється також з алюмінієвої пластини, жорстко кріпиться в центрі зовнішньої частини основи корпусу, і орієнтована в поздовжньому напрямку (тобто розташована навпроти середнього) відсіку внутрішньої порожнини корпусу).

Джерело світла представлене світлодіодним модулем, в якому світловипромінюючі елементи об'єднані в лінійку послідовно з'єднаних світлодіодів. Поверх кожного світлодіоду можливе встановлення оптичних лінз, залежно від необхідних характеристик.

Джерело світла захищене оптично прозорим розсіювачем, виконаним зі склоподібного матеріалу. Світловий розсіювач – дуже важливий елемент світильника – визначає кількісний та якісний світловий потік, і, відповідно, якість освітлення.

Застосування рідини в якості теплоносія дозволяє забезпечити надійний тепловий контакт з усіма тепловиділяючими компонентами світильника незалежно від їхньої геометричної форми та розташування щодо корпусу, при цьому відсутнє механічне навантаження на друковану плату, що сприяє довговічності її роботи. Теплоємність рідини вище за теплоємність повітря. Теплопровідна рідина забезпечує конвекційну теплопередачу, яка відсутня у разі відведення тепла твердими прокладками або компаундами.

Як тепловідвідна рідина можна використовувати воду, спирт, ацетон та ін.

Крім того, в зимову пору року, як теплопровідна рідина можна використовувати антифриз.

Корисна модель пояснюється такими кресленнями:

Фіг.1 - загальна схема світлодіодного світильника з рідинним охолодженням;

Фіг.2 - зовнішня поверхня основи світлодіодного світильника;

Фіг.3 - кришка світлодіодного світильника (вигляд зверху)

Світлодіодний світильник з рідинним охолодженняммістить корпус (1) з теплопровідного матеріалу, з розсіюючими тепло ребрами-теплообмінниками (2), встановленими з трьох сторін по його периметру, друковану плату (3) з світлодіодами (4), змонтовану в центрі зовнішньої частини основи корпусу (5) з орієнтацією у поздовжньому напрямку. Внутрішній об'єм корпусу розділений на 3 відсіки (6) двома поздовжньо орієнтованими планками (7) з матеріалу з низькою теплопровідністю, встановленими із зазорами щодо торцевих стінок корпусу, заповнений теплопровідною рідиною (8). Корпус герметично закритий кришкою (9) і забезпечений отвором, що герметично закривається (10) для заливання рідини. Кришка має ребра, розташовані під гострим кутом до поздовжньої осі виробу (11). Зовні джерело світла захищене оптично прозорим розсіювачем, виконаним зі склоподібного матеріалу (на кресленнях не показаний).

Працює світлодіодний світильник з рідинним охолодженням в такий спосіб.

При подачі напруги світлодіоди випромінюють світлову енергію, що супроводжується виділенням тепла.

Передача тепла від працюючих світлодіодів відбувається на плату і далі через основу корпусу (або безпосередньо через основу корпусу) та тепловідвідну рідину, яка вільно циркулює всередині корпусу. Рідина нагрівається швидше в середньому відсіку, тому що саме в цьому місці розташовані тепловиділяючі елементи. Відповідно до законів процесу конвективного руху рідини та за рахунок похилого положення світильника в робочому положенні, її більш нагріті шари переміщуються по центральному відсіку від основи до протилежного кінця, де рівномірно розподіляються по бокових відсіках. Тут швидкість руху потоку знижується, що призводить до інтенсивної теплопередачі від корпусу повітряний потік.

Тепловідвідна рідина ефективно та рівномірно відводить тепло від друкованої плати та інших тепловиділяючих компонентів світильника та віддає його стінкам та кришці корпусу. Вертикальне розташування тепловідвідних пластин-ребер на корпусі та кришці світильника посилює тепловідведення, оскільки це сприяє участі в процесі охолодження всіх повітряних потоків. Розташування тепловідвідних ребер кришки під кутом до поздовжньої осі виробу сприяє самоочищенню від опадів та бруду, та полегшує догляд за виробом у процесі експлуатації.

Таким чином, реалізація корисної моделі вирішує всі поставлені авторами завдання.

1. Світлодіодний світильник з рідинним охолодженням, що містить корпус з теплопровідного матеріалу, забезпечений ребрами, встановленими з трьох сторін по його периметру, і заповнений тепловідвідною рідиною, джерело світла, представлений світлодіодною лінійкою, захищене оптично прозорим розсіювачем, виконаним з склоподібного матеріалу та отвір для заливання рідини, який відрізняється тим, що внутрішній об'єм корпусу розділений на три відсіки двома поздовжньо орієнтованими планками з матеріалу з низькою теплопровідністю, встановленими із зазорами щодо торцевих стінок корпусу, джерело світла змонтовано в центрі зовнішньої частини основи корпусу безпосередньо або через друковану плату з орієнтацією в поздовжньому напрямку, кришка забезпечена ребрами, розташованими під гострим кутом до поздовжньої осі.

2. Світлодіодний світильник з рідинним охолодженням за п.1, який відрізняється тим, що як тепловідвідна рідина використовується антифриз.

Телевізори