Instalación de heatsink o disipador de calor en LED de alto poder

Disipador de calor o heatsink para LED de alto brillo o alto poder

Los LEDs pueden tener una vida útil entre 50.000 ~ 100.000 horas, y eso se traduce a 11~ 22 años de esperanza de vida con un promedio de 12 horas de uso por día, y después de una o dos décadas de uso, podrían seguir trabajando con un 30% de reducción en su intensidad.

La longevidad de los LED es una de sus principales virtudes, pero deben de operar a una temperatura inferior a los 40°C para alcanzar esa meta. La mayoría de los LED pueden operar entre 50°C ~ 60°C, y durar 30.000 ~ 50.000 horas (7~11años), pero a más de 80°C, la esperanza de vida del LED se puede reducir de forma significativamente, o puede colapsar de forma definitiva sin previo aviso. Los heatsink o disipadores de calor cumplen una función fundamental en el control de la temperatura, y la selección y correcta instalación de este componente es crucial para el correcto funcionamiento y longevidad del sistema.

Selección de heatsink o disipadores de calor

Disipador de calor o heatsink con cortes transversales para LED de alto poder

El heatsink que vamos a utilizar para la construcción de las barras de iluminación LED, son las barras de aluminio de 30 cm que ustedes ven en la foto de la parte superior con los chips colocados encima de ellas. Vamos a utilizar este tipo de heatsink o disipador de calor en esta ocasión porque son fáciles para trabajar, pero en realidad no son los que ofrecen mejor disipación de calor.

El heatsink para LED de 3W que ofrece mejor disipación térmica (por su diseño) es el modelo con cortes transversales que ustedes ven en la segunda foto de la derecha, y es el modelo que utilicé para la prueba de: LED vs Metal Halide – 9W vs 150W

Proceso de instalación de los chip sobre el heatsink

Preparación de los heatsink o disipadores de calor para la colocación de los LED de alto poder

El heatsink que vamos a utilizar mide 30 cm y podría acomodar hasta 12 LED de 3W “Si” son asistidos con un ventilador eléctrico, pero en el interior de la pantalla o cámara de iluminación del acuario boyu tl-550, no tiene suficiente altura ni espacio en los laterales para permitir la instalación de ventiladores, y por eso decidimos instalar 9 LED solamente para evitar un posible recalentamiento en los LED por falta de disipación térmica.

Para la instalación de los heatsink se puede utilizar grasa termotransferible, cinta termotrasferible doble faz o compuesto termotransferible siliconizado. La grasa termotransferible es la más económica, pero su instalación es menos limpia, el acabado es grotesco y requiere que los chips sean sujetados con tornillos para prevenir su desprendimiento. Las instalaciones realizadas con cintas termotransferibles, pueden ser utilizadas de forma inmediata después de su instalación, pero son costosas, difíciles de manipular y no ofrecen margen de error en su utilización. Si los chips son colocados sin cuidado pueden quedar descuadrados de forma permanentemente, o en el peor de los casos podrían quedar con burbujas de aire atrapados bajo los chips, sin que puedan ser detectados, y causar así daños o acortar la vida útil de los mismos. El compuesto siliconizado permite reacomodar las piezas instaladas cuando están fuera de posición, ofrecen una instalación más fácil con menos riesgos y con un acabado limpio, y es el que vamos a utilizar en esta oportunidad.

1.  El primer paso que vamos a realizar es limpiar la superficie del heatsink o disipador de calor, y la superficie de contacto de los chips con un paño impregnado con alcohol, para eliminar partículas de polvo y residuos de grasa que pueda haber sobre su superficie.
2.  Colocar los chips de los LED sobre la barra, y distribuirlos de forma uniforme para determinar su ubicación.
3. Marcar la posición de los LED sobre el heatsink o disipador de calor.
4. Organizar la polaridad de los chips sobre la barra disipadora de calor o heatsink, orientando todos positivos hacia un extremo de la barra y los negativos hacia el lado opuesto.
5. Colocar un punto de silicón termotransferible sobre la superficie de contacto del chip, y presionar con un movimiento circular sobre la barra o heatsink, hasta que el exceso del compuesto termo-transferible salga por los bordes del chip. Repetir este paso con cada uno de los chips.
6. Verificar nuevamente la orientación de las polaridades en los chips y acomodar los chips que estén fuera de posición.
7. Colocar la instalación en una superficie horizontal, y dejar reposar entre 24 y 48 horas para permitir el curado del compuesto siliconizado. Durante este tiempo no se puede tocar los chips, ni se debe intentar soldar o trabajar sobre las piezas para evitar formación de bolsas de aire bajo la superficie de los chips. Para fotos e instrucciones detalladas de la instalación, siga al siguiente enlace:
   >> preparación de heatsink o disipador de calor

Galería de fotos

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