În prezent, cea mai mare problemă tehnică aIluminare LEDeste disiparea căldurii. Disiparea slabă a căldurii a făcut ca sursa de alimentare cu LED-uri și condensatorul electrolitic să devină placa scurtă pentru dezvoltarea ulterioară a iluminatului LED și motivul îmbătrânirii premature a sursei de lumină LED.

În schema de iluminare cu surse de lumină LED LV, datorită sursei de lumină LED care funcționează la tensiune joasă (VF=3,2V) și curent ridicat (IF=300-700mA), generarea de căldură este severă. Corpurile de iluminat tradiționale au spațiu limitat, iar radiatoarele mici sunt greu de exportat rapid căldură. În ciuda adoptării diverselor scheme de răcire, rezultatele nu au fost satisfăcătoare, devenind o problemă de nerezolvat pentruCorpuri de iluminat cu LED. Ne străduim mereu să găsim materiale de disipare a căldurii ieftine, ușor de utilizat, cu o conductivitate termică bună.

În prezent, aproximativ 30% din energia electrică a surselor de lumină LED este transformată în energie luminoasă după ce a fost pornită, în timp ce restul este transformată în energie termică. Prin urmare, exportul atât de multă energie termică cât mai curând posibil este o tehnologie cheie în proiectarea structurală a corpurilor de iluminat LED. Energia termică trebuie să fie disipată prin conducție termică, convecție și radiație. Numai exportând căldura cât mai curând posibil, temperatura cavității din interiorulLampa LEDsă fie redusă eficient, sursa de alimentare să fie protejată de funcționarea într-un mediu de lungă durată cu temperatură înaltă și să fie evitată îmbătrânirea prematură a sursei de lumină LED cauzată de funcționarea pe termen lung la temperatură înaltă.

Metode de disipare a căldurii pentru corpurile de iluminat cu LED

Deoarece sursele de lumină LED nu au radiații infraroșii sau ultraviolete, acestea nu au funcție de disipare radiativă a căldurii. Calea de disipare a căldurii a corpurilor de iluminat cu LED-uri poate fi obținută numai prin radiatoare strâns combinate cu plăci cu LED-uri. Radiatorul trebuie să aibă funcțiile de conducere a căldurii, convecție a căldurii și radiație de căldură.

Orice radiator, pe lângă faptul că poate transfera rapid căldura de la sursa de căldură la suprafața radiatorului, se bazează în principal pe convecție și radiație pentru a disipa căldura în aer. Conducția căldurii rezolvă doar calea transferului de căldură, în timp ce convecția termică este funcția principală a unui radiator. Performanța de disipare a căldurii este determinată în principal de zona de disipare a căldurii, formă și intensitatea convecției naturale, în timp ce radiația termică este doar o funcție auxiliară.

În general, dacă distanța de la sursa de căldură la suprafața radiatorului este mai mică de 5 mm, atâta timp cât conductivitatea termică a materialului este mai mare de 5, căldura acestuia poate fi exportată, iar disiparea căldurii rămase trebuie să fie dominată de convecția termică. .

Majoritatea surselor de iluminat cu LED-uri folosesc încă perle LED de joasă tensiune (VF=3,2V) și curent ridicat (IF=200-700mA). Datorită căldurii mari în timpul funcționării, trebuie utilizate aliaje de aluminiu cu conductivitate termică ridicată. De obicei, există radiatoare din aluminiu turnat sub presiune, radiatoare din aluminiu extrudat și radiatoare din aluminiu ștanțat. Radiatorul din aluminiu turnat sub presiune este o tehnologie pentru piesele de turnare sub presiune, care implică turnarea aliajului de aluminiu cu cupru zinc lichid în orificiul de alimentare al mașinii de turnare sub presiune și apoi turnarea acestuia într-o matriță predefinită cu o formă predeterminată.

Radiator din aluminiu turnat sub presiune

Costul de producție este controlabil, iar aripa de disipare a căldurii nu poate fi subțire, ceea ce face dificilă maximizarea zonei de disipare a căldurii. Materialele de turnare sub presiune utilizate în mod obișnuit pentru radiatoarele cu lămpi cu LED sunt ADC10 și ADC12.

Radiator din aluminiu extrudat

Aluminiul lichid este extrudat în formă printr-o matriță fixă, iar apoi bara este prelucrată și tăiată în forma dorită a radiatorului, rezultând costuri de procesare mai mari în etapa ulterioară. Aripa de disipare a căldurii poate fi realizată foarte subțire, cu extinderea maximă a zonei de disipare a căldurii. Când aripa de disipare a căldurii funcționează, formează automat convecția aerului pentru a difuza căldura, iar efectul de disipare a căldurii este bun. Materialele utilizate în mod obișnuit sunt AL6061 și AL6063.

Radiator din aluminiu ștanțat

Este procesul de ștanțare și ridicare a plăcilor de oțel și aliaj de aluminiu printr-un poanson și matriță pentru a crea un radiator în formă de cupă. Radiatorul ștanțat are o circumferință interioară și exterioară netedă, iar zona de disipare a căldurii este limitată din cauza lipsei aripilor. Materialele de aliaj de aluminiu utilizate în mod obișnuit sunt 5052, 6061 și 6063. Piesele ștanțate au o calitate scăzută și o utilizare ridicată a materialului, ceea ce le face o soluție cu costuri reduse.

Conductivitatea termică a radiatoarelor din aliaj de aluminiu este ideală și potrivită pentru sursele de alimentare cu curent constant cu comutator izolat. Pentru sursele de alimentare cu curent constant cu comutator neizolator, este necesar să se izola sursele de alimentare AC și DC, de înaltă și joasă tensiune prin proiectarea structurală a corpurilor de iluminat pentru a trece certificarea CE sau UL.

Radiator din aluminiu acoperit cu plastic

Este un radiator cu o carcasă din plastic termoconductor și un miez de aluminiu. Miezul termoconductor din plastic și aluminiu de disipare a căldurii sunt formate dintr-o singură mișcare pe o mașină de turnat prin injecție, iar miezul de disipare a căldurii din aluminiu este folosit ca o parte încorporată care necesită o prelucrare premecanică. Căldura margelelor lămpii cu LED-uri este transferată rapid în plasticul termoconductor prin miezul de disipare a căldurii din aluminiu. Plasticul termoconductor își folosește aripile multiple pentru a forma disiparea căldurii prin convecție a aerului și își folosește suprafața pentru a radia o parte din căldură.

Radiatoarele din aluminiu acoperite cu plastic folosesc în general culorile originale ale plasticului termoconductor, alb și negru. Caloriferele din aluminiu acoperite cu plastic din plastic negru au un efect mai bun de radiație și disipare a căldurii. Plasticul termoconductor este un fel de material termoplastic. Fluiditatea, densitatea, duritatea și rezistența materialului sunt ușor de turnat prin injecție. Are o rezistență bună la ciclurile de șoc la rece și la cald și o performanță excelentă de izolare. Coeficientul de radiație al plasticului termoconductor este superior celui al materialelor metalice obișnuite

Densitatea plasticului termoconductor este cu 40% mai mică decât cea a aluminiului turnat sub presiune și a ceramicii, iar pentru radiatoarele de aceeași formă, greutatea aluminiului acoperit cu plastic poate fi redusă cu aproape o treime; În comparație cu toate radiatoarele din aluminiu, costul de procesare este scăzut, ciclul de procesare este scurt și temperatura de procesare este scăzută; Produsul finit nu este fragil; Mașina de turnare prin injecție proprie a clientului poate fi utilizată pentru proiectarea aspectului diferențiat și producția de corpuri de iluminat. Radiatorul din aluminiu acoperit cu plastic are performanțe bune de izolare și este ușor de respectat reglementările de siguranță.

Radiator din plastic cu conductivitate termică ridicată

Radiatoarele din plastic cu conductivitate termică ridicată s-au dezvoltat rapid recent. Radiatoarele din plastic cu conductivitate termică ridicată sunt toate radiatoare din plastic, cu o conductivitate termică de câteva zeci de ori mai mare decât cea a materialelor plastice obișnuite, ajungând la 2-9w/mk, și capacități excelente de conducere a căldurii și radiații; Un nou tip de izolație și material de disipare a căldurii care poate fi aplicat la diverse lămpi de putere și poate fi utilizat pe scară largă în diverse lămpi cu LED-uri de la 1W la 200W.

Plasticul cu conductivitate termică ridicată poate rezista la tensiuni de până la 6000 V AC, făcându-l potrivit pentru utilizarea surselor de alimentare cu curent constant cu comutator fără izolare și surse de alimentare cu curent constant liniar de înaltă tensiune cu HVLED. Faceți ca acest tip de corpuri de iluminat LED să treacă cu ușurință reglementări stricte de siguranță, cum ar fi CE, TUV, UL etc. HVLED funcționează la tensiune înaltă (VF=35-280VDC) și curent scăzut (IF=20-60mA), ceea ce reduce încălzirea a plăcii de talon HVLED. Radiatoarele din plastic cu conductivitate termică ridicată pot fi utilizate cu mașinile tradiționale de turnare prin injecție și extrudare.

Odată format, produsul finit are o netezime ridicată. Îmbunătățind semnificativ productivitatea, cu o flexibilitate ridicată în designul stilistic, poate valorifica pe deplin filozofia de design a designerului. Radiatorul din plastic cu conductivitate termică ridicată este fabricat din polimerizare PLA (amidon de porumb), complet degradabil, fără reziduuri și fără poluare chimică. Procesul de producție nu are poluare cu metale grele, nici canalizare și nici gaze de eșapament, îndeplinind cerințele globale de mediu.

Moleculele PLA din interiorul corpului de disipare a căldurii din plastic cu conductivitate termică ridicată sunt împachetate dens cu ioni metalici la scară nanometrică, care se pot mișca rapid la temperaturi ridicate și pot crește energia radiației termice. Vitalitatea sa este superioară celei a corpurilor de disipare a căldurii din material metalic. Radiatorul din plastic cu conductivitate termică ridicată este rezistent la temperaturi ridicate și nu se rupe sau deformează timp de cinci ore la 150 ℃. Odată cu aplicarea schemei de acționare IC cu curent constant liniar de înaltă tensiune, nu are nevoie de condensator electrolitic și inductanță mare, îmbunătățind considerabil durata de viață a întregii lămpi LED. Schema de alimentare neizolată are o eficiență ridicată și un cost scăzut. Potrivit în special pentru aplicarea tuburilor fluorescente și a lămpilor industriale și miniere de mare putere.

Radiatoarele din plastic cu conductivitate termică ridicată pot fi proiectate cu multe aripioare de disipare a căldurii de precizie, care pot fi făcute foarte subțiri și au extinderea maximă a zonei de disipare a căldurii. Când aripioarele de disipare a căldurii funcționează, ele formează automat convecția aerului pentru a difuza căldura, rezultând un efect bun de disipare a căldurii. Căldura perlelor lămpii LED este transferată direct către aripa de disipare a căldurii prin plastic cu conductivitate termică ridicată și disipată rapid prin convecția aerului și radiația de suprafață.

Radiatoarele din plastic cu conductivitate termică ridicată au o densitate mai ușoară decât aluminiul. Densitatea aluminiului este de 2700 kg/m3, în timp ce densitatea plasticului este de 1420 kg/m3, adică aproximativ jumătate din cea a aluminiului. Prin urmare, pentru caloriferele de aceeași formă, greutatea caloriferelor din plastic este de doar 1/2 față de cea a aluminiului. Mai mult decât atât, prelucrarea este simplă, iar ciclul său de formare poate fi scurtat cu 20-50%, ceea ce reduce și forța motrice a costurilor.