No entanto, muitas pessoas ainda desconhecem que, mesmo com a rápida evolução do desempenho dos LED, a sua eficiência ronda os 30% a 35% nos melhores casos. Isto significa que os outros 65% a 70% da energia consumida são transformados em calor.
Há alguns anos, parecia impensável ter 2200 lúmens no tamanho de uma lâmpada MR16, mas hoje isso tornou-se realidade.
Infelizmente, a maioria das pessoas ainda vê os dissipadores de calor apenas como um pedaço de alumínio e não lhes dá muita importância. Neste artigo, iremos discutir alguns dos fundamentos de um bom design de dissipador de calor.
Quanto mais alhetas ou pinos tiver um dissipador de calor, maior será a sua área de superfície e, portanto, pareceria que deveríamos obter melhores resultados. A verdade está longe deste conceito. Em muitos projetos de dissipadores de calor, vemos alhetas ou pinos em excesso, muito próximos uns dos outros, o que significa que a temperatura do ar em redor dos pinos é praticamente a mesma que a temperatura dos próprios pinos. Portanto, se não houver diferença de temperatura entre os dois materiais, nada acontece. Esperamos que, no futuro, as pessoas estejam mais conscientes da grande importância de um dissipador/radiador de calor num projeto LED. Se observarmos o que normalmente encontramos no mercado, por exemplo, em dissipadores de calor de 70 mm de diâmetro, encontramos diferenças de até 30% na resistência térmica. Numa aplicação LED, isto traduz-se numa diferença de temperatura de 15 °C no próprio LED.
Então, como conseguimos 2.220 lúmens no diâmetro de um LED MR16? Bem, prestando muita atenção aos aspetos de ventilação com fluxo de ar normal.
Primeiro, precisamos de garantir que todo o calor dos LEDs é absorvido pelo dissipador de calor. Isto é chamado de arrefecimento por condução. Os parâmetros que importam neste caso são a superfície de contacto entre o LED e o dissipador de calor, a condutividade térmica do radiador, que dependerá do material utilizado, bem como o design interno do próprio dissipador de calor. Se as alhetas ou os pinos forem demasiado pequenos ou demasiado próximos uns dos outros, o calor encontrará uma resistência significativa para se dissipar por todo o dissipador de calor.
Neste caso, um dissipador de calor sólido, em forma de bloco, terá uma boa condução de calor, mas os seus outros aspetos de dissipação térmica serão muito deficientes.
Um segundo efeito da dissipação passiva de calor é a convecção. Esta é provavelmente a forma mais conhecida de arrefecimento térmico. A diferença de temperatura entre o dissipador de calor e o ar circundante faz com que o ar junto ao dissipador aqueça. O ar quente sobe sempre, pelo que o seu lugar é ocupado pelo ar mais frio. Neste caso, é claro que quanto maior for a área da superfície, melhor será o desempenho, mas não nos devemos esquecer que precisamos de deixar espaço para o ar. Se os espaços de ar forem muito pequenos, como referido, não haverá diferenças de temperatura significativas e, por isso, não teremos uma boa convecção térmica.
Na figura, podemos ver como, em muitos casos, existe uma boa diferença de temperatura entre o alumínio e o ar no exterior do dissipador de calor, mas no interior existe uma zona morta, resultando em 35% da massa sem efeito positivo na ventilação.    
Um terceiro aspeto que também desempenha um papel muito importante na ventilação natural é a radiação. É muito comum subestimar o papel da radiação na dissipação de calor espontânea. Com um bom design, a radiação pode contribuir com até 40% da capacidade total de arrefecimento de um dissipador de calor. A radiação tem uma enorme influência na aparência "visual" da superfície exterior do material emissor. Se alguma vez se perguntou qual o efeito que um dissipador de calor com diferentes acabamentos (como a anodização) teria na dissipação total de calor, saiba que este efeito pode ser significativo. Quanto mais próximo de um for o coeficiente de emissividade, melhor será o acabamento ou o material. O alumínio puro tem uma boa emissividade inicial, mas com o tempo sofre corrosão, e este valor pode baixar para 0,5. O processo de anodização que utilizamos apresenta também um valor elevado de 0,94, que se mantém estável ao longo do tempo.
Todos estes aspetos que discutimos fornecem uma introdução básica ao fenómeno da dissipação de calor e aos seus efeitos significativos no dissipador de calor.
A MechaTronix, distribuída pela Electrónica OLFER, investiu milhares de horas em investigação e desenvolveu vários algoritmos para encontrar a solução ideal, considerando todos os efeitos da dissipação de calor.
Com toda esta investigação e validação, desenvolveram o novo dissipador de calor LPF4768 com 47 mm de diâmetro e uma resistência térmica de apenas 3,9 °C/W.
Com este novo dissipador, podemos dissipar 13 W de calor (para uma aplicação com uma potência total de aproximadamente 20 W) e conseguir aplicações COB (Chips on Board) de 2200 lúmens com uma temperatura de cor de 4000 K e um aumento de cerca de 50 °C acima da temperatura ambiente no ponto de medição do COB (com Tc < 80 °C para temperaturas ambiente de cerca de 25 °C).
Há poucos meses, uma aplicação semelhante exigiria um dissipador de calor de 60 mm de diâmetro para atingir os mesmos resultados.
Com este novo sistema, acreditamos que em breve assistiremos a mudanças significativas no desenvolvimento de aplicações LED. Os projetistas podem obter mais 30% de lúmens no mesmo tamanho ou podemos reduzir significativamente as dimensões da luminária. A tendência será provavelmente para aplicações mais pequenas com a mesma quantidade de luz.
Uma vantagem adicional deste novo dissipador de calor é a sua capacidade de funcionar em condições inclinadas, como na iluminação de calha. Há muita expectativa em torno deste novo produto. Super dissipador de calor.
A MechaTronix colabora estreitamente com os principais fabricantes de COB do mercado, concebendo dissipadores de calor para todos os novos produtos lançados por estes grandes fabricantes. A MechaTronix realiza validações térmicas em conjunto com os fabricantes de COB, e os projetos da MechaTronix, validados por ambas as partes como ideais para os novos LEDs, podem ser encontrados nos seus sites.

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