În prezent, cea mai mare problemă tehnică a corpurilor de iluminat cu LED este disiparea căldurii. Disiparea slabă a căldurii a condus la sursele de alimentare cu LED-uri și la condensatorii electrolitici care au devenit deficiențe în dezvoltarea ulterioară a corpurilor de iluminat cu LED-uri și cauza decăderii premature a surselor de lumină LED.
În soluția de iluminat care utilizează sursa de lumină LED LV, deoarece sursa de lumină LED funcționează într-o stare de funcționare de joasă tensiune (VF=3,2V), curent ridicat (IF=300~700mA), generează multă căldură. Spațiul lămpilor tradiționale este mic, iar suprafața este mică. Este dificil ca caloriferul să disipeze rapid căldura. Deși au fost adoptate o varietate de scheme de disipare a căldurii, rezultatele nu au fost satisfăcătoare și au devenit o problemă de nerezolvat pentru corpurile de iluminat cu LED-uri. Căutăm mereu materiale care să fie ușor de utilizat, să aibă o conductivitate termică bună și să fie ieftine.
În prezent, după ce sursa de lumină LED este pornită, aproximativ 30% din energia electrică este transformată în energie luminoasă, iar restul este transformată în energie termică. Prin urmare, a exporta atât de multă energie termică cât mai curând posibil este o tehnologie cheie în proiectarea structurală a lămpilor LED. Energia termică trebuie disipată prin conducerea căldurii, convecția căldurii și radiația de căldură. Numai disipând căldura cât mai curând posibil, temperatura din cavitatea lămpii LED poate fi redusă în mod eficient, iar sursa de alimentare poate fi protejată de funcționarea într-un mediu de lungă durată cu temperatură ridicată și de îmbătrânirea prematură a sursei de lumină LED din cauza îndelungatei -poate fi evitată operarea la temperaturi ridicate.
Calea de disipare a căldurii a iluminatului LED
Deoarece sursa de lumină LED în sine nu are raze infraroșii sau ultraviolete, sursa de lumină LED în sine nu are funcție de disipare a căldurii radiațiilor. Metoda de disipare a căldurii a corpului de iluminat cu LED poate extrage căldura doar prin radiator strâns combinată cu placa cu talon al lămpii LED. Radiatorul trebuie să aibă funcțiile de conducere a căldurii, convecție a căldurii și radiație de căldură.
Orice radiator, pe lângă faptul că poate conduce rapid căldura de la sursa de căldură la suprafața radiatorului, principalul lucru este să disipeze căldura în aer prin convecție și radiație. Conducția căldurii rezolvă doar modul de transfer al căldurii, iar convecția termică este funcția principală a radiatorului. Performanța de disipare a căldurii este determinată în principal de aria de disipare a căldurii, de formă și de capacitatea de intensitate a convecției naturale. 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 poate fi exportată, iar restul disipării căldurii trebuie să fie dominată de convecția termică.
Majoritatea surselor de iluminat cu LED-uri folosesc încă perle de lămpi cu LED-uri de joasă tensiune (VF=3,2V) și curent ridicat (IF=200~700mA). Datorită căldurii mari în timpul funcționării, trebuie utilizat aliaj de aluminiu cu conductivitate termică mai mare. 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 turnate sub presiune. Aliajul lichid de zinc, cupru și aluminiu este turnat în orificiul de intrare al mașinii de turnare sub presiune, iar mașina de turnare sub presiune este turnată pentru a turna un radiator cu o formă limitată de o matriță pre-proiectată.
Radiator din aluminiu turnat sub presiune
Costul de producție este controlabil, iar aripa de disipare a căldurii nu poate fi subțire și este dificil să măriți zona 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 printr-o matriță fixă, iar apoi bara este prelucrată și tăiată în forma necesară a radiatorului. Costul de procesare ulterioară este relativ mare. Aripa radiantă poate fi făcută multe și subțiri, iar zona de disipare a căldurii este extinsă în cea mai mare măsură. Când aripa radiantă funcționează, convecția aerului se formează automat pentru a difuza căldura, iar efectul de disipare a căldurii este mai bun. Materialele utilizate în mod obișnuit sunt AL6061 și AL6063.
Radiator din aluminiu ștanțat
este să presați și să trageți în sus plăcile de oțel și aliaj de aluminiu prin poansonare prese și matrițe pentru a le transforma într-un radiator în formă de cupă. Periferia interioară și exterioară a radiatorului perforat este 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. Calitatea pieselor de ștanțare este mică, iar rata de utilizare a materialului este ridicată, ceea ce este o soluție cu costuri reduse.
Conducerea căldurii radiatorului din aliaj de aluminiu este ideală și este mai potrivită pentru alimentarea cu curent constant de comutare izolată. Pentru sursele de alimentare cu curent constant cu comutator neizolat, este necesar să izolați sursele de alimentare CA și CC, de înaltă tensiune și de joasă tensiune prin designul structural al lămpii pentru a trece certificarea CE sau UL.
Radiator din aluminiu placat cu plastic
este un radiator cu o carcasă din plastic conductoare termic și miez de aluminiu. Plasticul termoconductiv și radiatorul din aluminiu sunt formate simultan pe mașina de turnat prin injecție, iar radiatorul din aluminiu este folosit ca piesă încorporată, care trebuie prelucrată în prealabil. Căldura perlei lămpii LED este transferată rapid către plasticul termoconductiv prin miezul de disipare a căldurii din aluminiu. Plasticul termoconductor își folosește aripile multiple pentru a forma convecția aerului pentru disiparea căldurii și își folosește suprafața pentru a radia o parte din căldură.
Radiatoarele din aluminiu placate cu plastic folosesc în general culorile originale ale materialelor plastice conductoare termic, alb și negru, iar caloriferele din aluminiu placate cu plastic negru au un efect mai bun de disipare a căldurii radiației. 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 căldură și proprietăți excelente de izolare. Coeficientul de emisivitate al plasticului termoconductiv este mai bun decât cel al materialelor metalice obișnuite.
Densitatea plasticului termoconductiv este cu 40% mai mică decât cea a aluminiului turnat sub presiune și a ceramicii. Greutatea aluminiului placat cu plastic poate fi redusă cu aproape o treime pentru aceeași formă a radiatorului. În comparație cu radiatorul 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 turnat prin injecție furnizată de client poate realiza proiectarea și producerea aspectului diferențiat al lămpii. Radiatorul din aluminiu placat cu plastic are performanțe bune de izolare și este ușor de respectat reglementările de siguranță.
Radiator din plastic cu conductivitate termică ridicată
Radiatorul din plastic cu conductivitate termică ridicată s-a dezvoltat rapid recent. Radiatorul din plastic cu conductivitate termică ridicată este un radiator din plastic. Conductivitatea sa termică este de zeci de ori mai mare decât cea a plasticului obișnuit, ajungând la 2-9w/mk. Are capacități excelente de conducere a căldurii și de radiație a căldurii. ; Un nou tip de material izolator și de disipare a căldurii care poate fi aplicat la diferite lămpi de putere și poate fi utilizat pe scară largă în diverse lămpi LED de 1W~200W.
Tensiunea de rezistență din plastic cu conductivitate termică ridicată de până la 6000 V AC, potrivită pentru sursa de alimentare cu curent constant cu comutator neizolat, sursă de alimentare cu curent constant liniar HVLED de înaltă tensiune. Faceți acest tip de lămpi de iluminat cu LED ușor de trecut CE, TUV, UL și alte inspecții stricte de siguranță. HVLED adoptă starea de funcționare de înaltă tensiune (VF=35-280VDC), curent scăzut (IF=20-60mA), astfel încât căldura plăcii de bord a lămpii HVLED este redusă. Radiatorul din plastic cu conductivitate termică ridicată poate utiliza turnare prin injecție sau extruder tradițional.
Turnare unică, produsul finit are o netezime ridicată. Îmbunătățiți semnificativ eficiența producției, iar flexibilitatea designului este ridicată, ceea ce poate oferi un joc deplin conceptului de design al designerului'. Radiatorul din plastic cu conductivitate termică ridicată este polimerizat de PLA (amidon de porumb), care este complet degradabil, fără reziduuri, fără poluare chimică, fără poluare cu metale grele în procesul de producție, fără canalizare, fără gaz rezidual și îndeplinește cerințele globale de protecție a mediului.
Radiatorul de căldură din plastic cu conductivitate termică ridicată este plin dens cu ioni metalici la scară nanometrică între moleculele PLA, care se pot mișca rapid la temperaturi ridicate și pot crește energia radiației termice. Vitalitatea sa este mai bună decât cea a unui radiator din material metalic. Radiatorul din plastic cu conductivitate termică ridicată este rezistent la temperaturi ridicate, 150 ℃ timp de cinci ore, fără a se rupe sau deforma. Este utilizat cu programul de driver IC cu curent constant liniar de înaltă tensiune, fără condensatori electrolitici și inductanță de volum mare, îmbunătățind considerabil durata de viață a întregii lămpi LED, soluție de alimentare neizolată și eficiență ridicată, cost redus. Este potrivit în special pentru aplicarea tuburilor fluorescente și a lămpilor industriale și miniere de mare putere.
Radiatorul din plastic cu conductivitate termică ridicată poate fi proiectat cu multe aripi de răcire de precizie, aripile de răcire pot fi făcute multe și subțiri, iar zona de disipare a căldurii poate fi maximizată. Când aripile de răcire funcționează, convecția aerului se formează automat pentru a difuza căldura, iar efectul de disipare a căldurii este mai bun. Căldura perlei lămpii LED este transferată direct către aripa de disipare a căldurii prin plasticul cu conductivitate termică ridicată, iar căldura este disipată rapid prin convecția aerului și radiația de suprafață.
Radiatorul de căldură din plastic cu conductivitate termică ridicată are 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 cea a aluminiului. Prin urmare, greutatea unui calorifer din plastic cu aceeași formă este doar 1/2 din cea a aluminiului. În plus, procesarea este simplă, iar ciclul de turnare poate fi scurtat cu 20-50%, ceea ce reduce puterea costului.
