Cea mai mare provocare tehnică pentru corpurile de iluminat cu LED în prezent este disiparea căldurii. Disiparea slabă a căldurii a dus la sursa de alimentare a driverului LED și la condensatorii electrolitici să devină deficiențe pentru dezvoltarea în continuare a corpurilor de iluminat cu LED și motivul îmbătrânirii premature a surselor de lumină LED.
În schema de iluminare care utilizează sursa de lumină LED LV, datorită stării de funcționare a sursei de lumină LED la tensiune joasă (VF=3,2V) și curent ridicat (IF=300-700mA), generează multă căldură. Corpurile de iluminat tradiționale au spațiu limitat și este dificil pentru radiatoarele cu suprafețe mici să disipeze rapid căldura. În ciuda utilizării diverselor soluții de disipare a căldurii, rezultatele au fost nesatisfăcătoare și au devenit o problemă de nerezolvat pentru corpurile de iluminat cu LED. Ne străduim mereu să găsim materiale de disipare a căldurii simple și ușor de utilizat, cu o conductivitate termică bună și un cost scăzut.
În prezent, când sursele de lumină LED sunt pornite, aproximativ 30% din energia electrică este transformată în energie luminoasă, iar 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 lămpilor LED. Energia termică trebuie să fie disipată prin conducție termică, convecție și radiație. Numai exportând căldură cât mai curând posibil, temperatura cavității din interiorul lămpii LED poate fi redusă în mod eficient, sursa de alimentare poate fi protejată împotriva funcționării într-un mediu prelungit cu temperatură ridicată și îmbătrânirea prematură a sursei de lumină LED cauzată de înaltul pe termen lung. -se evita functionarea la temperatura.
Calea de disipare a căldurii a corpurilor de iluminat cu LED
Deoarece sursele de lumină LED în sine nu au radiații infraroșii sau ultraviolete, nu au funcție de disipare a căldurii radiației. Calea de disipare a căldurii a corpurilor de iluminat LED poate fi exportată numai printr-un radiator strâns combinat cu placa LED. 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 termică rezolvă doar calea transferului de căldură, în timp ce convecția termică este funcția principală a radiatoarelor. Performanța de disipare a căldurii este determinată în principal de zona de disipare a căldurii, formă și intensitatea convecției naturale, iar 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 restul disipării de căldură trebuie să fie dominată de convecția termică.
Majoritatea surselor de iluminat cu LED încă folosesc margele LED cu tensiune joasă (VF=3,2V) și curent ridicat (IF=200-700mA). Datorită căldurii mari generate 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 a pieselor de turnare sub presiune, în care aliajul de aluminiu, cupru, zinc lichid este turnat în portul de alimentare al mașinii de turnare sub presiune și apoi turnat sub presiune de mașina de turnare sub presiune pentru a produce un radiator cu o formă definită. printr-o matriță preproiectată.
Radiator din aluminiu turnat sub presiune
Costul de producție este controlabil, dar aripile de disipare a căldurii nu pot fi subțiri, ceea ce face dificilă creșterea 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 stors
Stoarcerea aluminiului lichid în formă printr-o matriță fixă și apoi tăierea barei în forma dorită a unui radiator prin prelucrare implică costuri mai mari de procesare în etapele ulterioare. Aripile de disipare a căldurii pot fi realizate foarte subțiri, cu extinderea maximă a zonei de disipare a căldurii. Când aripile de disipare a căldurii funcționează, ele 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
Se realizează prin ștanțarea și tragerea plăcilor de oțel și aliaj de aluminiu cu mașini de perforat și matrițe pentru a forma radiatoare în formă de cupă. Radiatoarele ștanțate au margini interioare și exterioare netede, dar zonă limitată de disipare a căldurii din cauza lipsei aripilor. Materialele de aliaj de aluminiu utilizate în mod obișnuit sunt 5052, 6061 și 6063. Piesele de ștanțare au o calitate scăzută și o utilizare ridicată a materialului, ceea ce o 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 neizolat, 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 conducătoare de căldură și miez de aluminiu. Miezul termoconductiv din plastic și aluminiu de disipare a căldurii sunt turnate 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 mecanică în prealabil. Căldura margelelor LED este rapid condusă către 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 radiază o parte din căldură pe suprafața sa.
Radiatoarele din aluminiu învelite în plastic folosesc în general culorile originale ale plasticului termoconductor, alb și negru. Radiatoarele din aluminiu învelite în plastic negru au efecte mai bune de disipare a căldurii radiației. Plasticul termoconductor este un tip de material termoplastic care este ușor de modelat prin turnare prin injecție datorită fluidității, densității, durității și rezistenței sale. Are o rezistență excelentă la ciclurile de șoc termic și o performanță excelentă de izolare. Materialele plastice termoconductoare au un coeficient de radiație mai mare decât materialele metalice obișnuite.
Densitatea plasticului termoconductiv este cu 40% mai mică decât cea a aluminiului turnat sub presiune și a ceramicii. Pentru radiatoarele de aceeași formă, greutatea aluminiului acoperit cu plastic poate fi redusă cu aproape o treime; În comparație cu toate radiatoarele din aluminiu, are costuri de procesare mai mici, cicluri de procesare mai scurte și temperaturi de procesare mai scăzute; Produsul finit nu este fragil; Clienții își pot furniza propriile mașini de turnat prin injecție pentru designul cu aspect diferențiat și producția de corpuri de iluminat. Radiatorul din aluminiu învelit în 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 un tip de radiator din plastic cu o conductivitate termică de zeci de ori mai mare decât materialele plastice obișnuite, ajungând la 2-9w/mk și au o conductivitate termică și capacități de radiație excelente; 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 6000 V AC și este potrivit pentru utilizarea sursei de alimentare cu curent constant cu comutator neizolat și sursei de alimentare cu curent constant liniar de înaltă tensiune a HVLED. Faceți ca aceste corpuri de iluminat LED să treacă ușor de inspecții stricte de siguranță, cum ar fi CE, TUV, UL etc. HVLED funcționează într-o stare de înaltă tensiune (VF=35-280VDC) și curent scăzut (IF=20-60mA), ceea ce reduce căldura. generația plăcii de mărgele HVLED. Radiatoarele din plastic cu conductivitate termică ridicată pot fi realizate folosind mașini tradiționale de turnare prin injecție sau extrudare.
Odată format, produsul finit are o netezime ridicată. Îmbunătățirea semnificativă a productivității, cu o flexibilitate ridicată în designul stilistic, permițând designerilor să-și utilizeze pe deplin conceptele de design. Radiatorul din plastic cu conductivitate termică ridicată este fabricat din polimerizare PLA (amidon de porumb), care este 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 radiatorului din plastic cu conductivitate termică ridicată sunt pline 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 de căldură din plastic cu conductivitate termică ridicată este rezistent la temperaturi ridicate și nu se rupe sau deformează timp de cinci ore la 150 ℃. Când este aplicat cu o soluție de acționare IC cu curent constant liniar de înaltă tensiune, nu necesită condensatori electrolitici sau inductori de volum mare, îmbunătățind foarte mult durata de viață a luminilor LED. Este o soluție de alimentare neizolată cu eficiență ridicată și cost redus. Potrivit în special pentru aplicarea tuburilor fluorescente și a lămpilor miniere de mare putere.
Radiatoarele din plastic cu conductivitate termică ridicată pot fi proiectate cu multe aripi precise de disipare a căldurii, care pot fi făcute foarte subțiri pentru a maximiza extinderea zonei de disipare a căldurii. Când aripile de disipare a căldurii funcționează, ele formează automat convecția aerului pentru a difuza căldura, rezultând un efect mai bun de disipare a căldurii. Căldura margelelor 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 aproape jumătate din aluminiu. Prin urmare, pentru caloriferele de aceeași formă, greutatea caloriferelor din plastic este de doar 1/2 din aluminiu. Și procesarea este simplă, iar ciclul său de turnare poate fi scurtat cu 20-50%, ceea ce reduce și costul energiei.
Ora postării: 30-aug-2024