Actualment, el problema tècnic més gran dels accessoris d'il·luminació LED és la dissipació de calor. La mala dissipació de la calor ha provocat fonts d'alimentació LED i condensadors electrolítics que s'han convertit en deficiències en el desenvolupament posterior dels accessoris d'il·luminació LED i la causa de la decadència prematura de les fonts de llum LED.
A la solució de lluminària que utilitza una font de llum LED LV, com que la font de llum LED funciona en un estat de treball de baixa tensió (VF=3,2 V), corrent alta (IF=300 ~ 700 mA), genera molta calor. L'espai dels llums tradicionals és reduït i la superfície és petita. És difícil que el radiador dissipi la calor ràpidament. Tot i que es van adoptar una varietat d'esquemes de dissipació de calor, els resultats no van ser satisfactoris i es van convertir en un problema insoluble per als accessoris d'il·luminació LED. Sempre busquem materials que siguin fàcils d'utilitzar, que tinguin una bona conductivitat tèrmica i que siguin de baix cost.
Actualment, després d'encendre la font de llum LED, al voltant del 30% de l'energia elèctrica es converteix en energia lluminosa i la resta es converteix en energia tèrmica. Per tant, exportar tanta energia tèrmica com més aviat millor és una tecnologia clau en el disseny estructural de làmpades LED. L'energia tèrmica s'ha de dissipar mitjançant la conducció de calor, la convecció de calor i la radiació de calor. Només dissipant la calor tan aviat com sigui possible es pot reduir eficaçment la temperatura de la cavitat a la làmpada LED, i la font d'alimentació es pot protegir del treball en un entorn d'alta temperatura de llarga durada i l'envelliment prematur de la font de llum LED a causa del llarg - Es pot evitar el funcionament a alta temperatura a llarg termini.
El camí de dissipació de calor de la il·luminació LED
Com que la pròpia font de llum LED no té raigs infrarojos o ultraviolats, la pròpia font de llum LED no té funció de dissipació de calor de radiació. El mètode de dissipació de calor de l'aparell d'il·luminació LED només pot extreure calor a través del radiador estretament combinat amb la placa de perles de la làmpada LED. El radiador ha de tenir les funcions de conducció de calor, convecció de calor i radiació de calor.
Qualsevol radiador, a més de poder conduir ràpidament la calor de la font de calor a la superfície del radiador, el més important és dissipar la calor a l'aire per convecció i radiació. La conducció de calor només resol la forma de transferència de calor, i la convecció tèrmica és la funció principal del radiador. El rendiment de la dissipació de calor està determinat principalment per l'àrea de dissipació de calor, la forma i la capacitat de la intensitat de convecció natural. La radiació tèrmica només és una funció auxiliar.
En termes generals, si la distància de la font de calor a la superfície del radiador és inferior a 5 mm, sempre que la conductivitat tèrmica del material sigui superior a 5, la calor es pot exportar i la resta de la dissipació de calor ha de ser dominada per la convecció tèrmica.
La majoria de les fonts d'il·luminació LED encara utilitzen perles de llum LED de baixa tensió (VF=3,2 V) i alta corrent (IF=200 ~ 700 mA). A causa de l'elevada calor durant el funcionament, s'ha d'utilitzar un aliatge d'alumini amb una conductivitat tèrmica més alta. Normalment hi ha radiadors d'alumini fos a pressió, radiadors d'alumini extruït i radiadors d'alumini estampat. El radiador d'alumini de fosa a pressió és una tecnologia de peces de fosa a pressió. L'aliatge líquid de zinc, coure i alumini s'aboca a l'entrada de la màquina de fosa a pressió, i la màquina de fosa a pressió està fosa per fer un radiador amb una forma limitada per un motlle predissenyat.
Radiador d'alumini fos a pressió
El cost de producció és controlable i l'ala de dissipació de calor no es pot aprimar i és difícil ampliar l'àrea de dissipació de calor. Els materials de fosa a pressió que s'utilitzen habitualment per als radiadors de làmpades LED són ADC10 i ADC12.
Radiador d'alumini extrusionat
L'alumini líquid s'extrudeix a través d'una matriu fixa, i després la barra es mecanitza i es talla a la forma requerida del radiador. El cost de processament posterior és relativament elevat. L'ala radiant es pot fer moltes i primes, i l'àrea de dissipació de calor s'amplia al màxim. Quan l'ala radiant funciona, la convecció d'aire es forma automàticament per difondre la calor i l'efecte de dissipació de calor és millor. Els materials utilitzats habitualment són AL6061 i AL6063.
Radiador d'alumini estampat
és pressionar i tirar cap amunt plaques d'acer i aliatges d'alumini mitjançant premses de punxonament i matrius per convertir-les en un radiador en forma de copa. La perifèria interior i exterior del radiador perforat és llisa i l'àrea de dissipació de calor està limitada perquè no hi ha ales. Els materials d'aliatge d'alumini utilitzats habitualment són 5052, 6061 i 6063. La qualitat de les peces d'estampació és petita i la taxa d'utilització del material és alta, la qual cosa és una solució de baix cost.
La conducció de calor del radiador d'aliatge d'alumini és ideal i és més adequat per a la commutació aïllada de la font d'alimentació de corrent constant. Per a fonts d'alimentació de corrent constant d'interruptor no aïllat, cal aïllar les fonts d'alimentació de CA i CC, d'alta tensió i baixa tensió mitjançant el disseny estructural de la làmpada per passar la certificació CE o UL.
Radiador d'alumini revestit de plàstic
és un dissipador de calor amb una carcassa de plàstic tèrmicament conductora i un nucli d'alumini. El plàstic conductor tèrmic i el dissipador de calor d'alumini es formen a la màquina d'emmotllament per injecció alhora, i el dissipador de calor d'alumini s'utilitza com a peça incrustada, que s'ha de mecanitzar amb antelació. La calor del taló de la làmpada LED es transfereix ràpidament al plàstic tèrmicament conductor a través del nucli de dissipació de calor d'alumini. El plàstic tèrmicament conductor utilitza les seves múltiples ales per formar convecció d'aire per a la dissipació de la calor i utilitza la seva superfície per irradiar part de la calor.
Els radiadors d'alumini revestits de plàstic utilitzen generalment els colors originals dels plàstics tèrmicament conductors, blanc i negre, i els radiadors d'alumini revestits de plàstic negre tenen un millor efecte de dissipació de calor de la radiació. El plàstic tèrmicament conductor és un tipus de material termoplàstic. La fluïdesa, la densitat, la duresa i la resistència del material són fàcils de modelar per injecció. Té una bona resistència als cicles de xoc de fred i calor i excel·lents propietats d'aïllament. El coeficient d'emissivitat del plàstic tèrmicament conductor és millor que el dels materials metàl·lics normals.
La densitat del plàstic tèrmicament conductor és un 40% inferior a la de l'alumini fos a pressió i la ceràmica. El pes de l'alumini revestit de plàstic es pot reduir en gairebé un terç per a la mateixa forma del radiador. En comparació amb el radiador totalment d'alumini, el cost de processament és baix, el cicle de processament és curt i la temperatura de processament és baixa; El producte acabat no és fràgil; la màquina d'emmotllament per injecció proporcionada pel client pot dur a terme el disseny i la producció de l'aspecte diferenciat de la làmpada. El radiador d'alumini revestit de plàstic té un bon rendiment d'aïllament i és fàcil de passar les normes de seguretat.
Radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica
El radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica s'ha desenvolupat ràpidament recentment. El radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica és un radiador totalment de plàstic. La seva conductivitat tèrmica és desenes de vegades superior a la del plàstic normal, arribant a 2-9w/mk. Té una excel·lent capacitat de conducció de calor i radiació de calor. ; Un nou tipus de material aïllant i dissipador de calor que es pot aplicar a diverses làmpades de potència i que es pot utilitzar àmpliament en diverses làmpades LED d'1W ~ 200W.
Tensió de resistència de plàstic d'alta conductivitat tèrmica fins a 6000 V AC, adequada per a font d'alimentació de corrent constant d'interruptor no aïllat, font d'alimentació de corrent constant lineal d'alta tensió HVLED. Feu que aquest tipus de làmpades d'il·luminació LED siguin fàcils de passar CE, TUV, UL i altres inspeccions de seguretat estrictes. HVLED adopta un estat de treball d'alta tensió (VF=35-280VDC), de baix corrent (IF=20-60mA), de manera que es redueix la calor del tauler de la làmpada HVLED. El radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica pot utilitzar l'emmotllament per injecció o extrusora tradicional.
Emmotllament únic, el producte acabat té una gran suavitat. Millora significativament l'eficiència de la producció i la flexibilitat del disseny és alta, cosa que pot donar un joc total al concepte de disseny del dissenyador'. El radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica està polimeritzat per PLA (midó de blat de moro), que és totalment degradable, sense residus, sense contaminació química, sense contaminació per metalls pesants en el procés de producció, sense aigües residuals, sense gasos residuals i compleix els requisits globals de protecció del medi ambient.
El dissipador de calor de plàstic d'alta conductivitat tèrmica està densament ple d'ions metàl·lics a nanoescala entre molècules de PLA, que es poden moure ràpidament a altes temperatures i augmentar l'energia de radiació tèrmica. La seva vitalitat és millor que la d'un dissipador de calor de material metàl·lic. El radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica és resistent a altes temperatures, 150 ℃ durant cinc hores sense trencar-se ni deformar-se. S'utilitza amb un programa de controlador IC de corrent constant lineal d'alta tensió, sense condensadors electrolítics i inductància de gran volum, millorant considerablement la vida útil de tota la làmpada LED, solució d'alimentació no aïllada i alta eficiència i baix cost. És especialment indicat per a l'aplicació de tubs fluorescents i làmpades industrials i mineres d'alta potència.
El radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica es pot dissenyar amb moltes ales de refrigeració de precisió, les ales de refrigeració es poden fer moltes i primes i es pot maximitzar l'àrea de dissipació de calor. Quan les ales de refrigeració funcionen, la convecció d'aire es forma automàticament per difondre la calor i l'efecte de dissipació de calor és millor. La calor del compte de la làmpada LED es transfereix directament a l'ala de dissipació de calor a través del plàstic d'alta conductivitat tèrmica, i la calor es dissipa ràpidament a través de la convecció de l'aire i la radiació superficial.
El dissipador de calor de plàstic d'alta conductivitat tèrmica té una densitat més lleugera que l'alumini. La densitat de l'alumini és de 2700 kg/m3, mentre que la densitat del plàstic és de 1420 kg/m3, que és gairebé la meitat de la de l'alumini. Per tant, el pes d'un radiador de plàstic amb la mateixa forma és només 1/2 del pes de l'alumini. A més, el processament és senzill i el cicle d'emmotllament es pot escurçar entre un 20 i un 50%, la qual cosa redueix el poder del cost.
