En l'actualitat, el major problema tècnic deIl·luminació LEDés la dissipació de la calor. La mala dissipació de la calor ha fet que la font d'alimentació de conducció LED i el condensador electrolític es converteixin en la placa curta per al desenvolupament posterior de la il·luminació LED i el motiu de l'envelliment prematur de la font de llum LED.

En l'esquema d'il·luminació amb fonts de llum LED LV, a causa de la font de llum LED que funciona a baixa tensió (VF = 3,2 V) i corrent alta (IF = 300-700 mA), la generació de calor és severa. Els accessoris d'il·luminació tradicionals tenen un espai limitat i els petits dissipadors de calor són difícils d'exportar ràpidament la calor. Tot i adoptar diversos esquemes de refrigeració, els resultats no van ser satisfactoris, convertint-se en un problema insoluble per aIl·luminació LED. Sempre ens esforcem per trobar materials de dissipació de calor de baix cost que siguin fàcils d'utilitzar, amb una bona conductivitat tèrmica.

Actualment, al voltant del 30% de l'energia elèctrica de les fonts de llum LED es converteix en energia lluminosa després d'encendre's, mentre que la resta es converteix en energia tèrmica. Per tant, exportar tanta energia tèrmica tan aviat com sigui possible és una tecnologia clau en el disseny estructural dels accessoris d'il·luminació LED. L'energia tèrmica s'ha de dissipar mitjançant la conducció tèrmica, la convecció i la radiació. Només exportant la calor tan aviat com sigui possible, la temperatura de la cavitat a l'interior delLàmpada LEDEs redueixi eficaçment, la font d'alimentació es protegeixi del treball en un entorn d'alta temperatura de llarga durada i s'eviti l'envelliment prematur de la font de llum LED causada per un funcionament a llarg termini a alta temperatura.

Mètodes de dissipació de calor per a il·luminació LED

Com que les fonts de llum LED no tenen radiació infraroja o ultraviolada, no tenen funció de dissipació de calor radiativa. La via de dissipació de calor dels accessoris d'il·luminació LED només es pot derivar a través de dissipadors de calor estretament combinats amb plaques 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 transferir ràpidament la calor de la font de calor a la superfície del radiador, depèn principalment de la convecció i la radiació per dissipar la calor a l'aire. La conducció de calor només resol el camí de transferència de calor, mentre que la convecció tèrmica és la funció principal d'un radiador. El rendiment de la dissipació de calor està determinat principalment per l'àrea de dissipació de calor, la forma i la intensitat de convecció natural, mentre que 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 seva calor es pot exportar i la dissipació de calor restant ha d'estar dominada per la convecció tèrmica. .

La majoria de fonts d'il·luminació LED encara utilitzen perles LED de baixa tensió (VF = 3,2 V) i d'alta corrent (IF = 200-700 mA). A causa de l'elevada calor durant el funcionament, s'han d'utilitzar aliatges d'alumini amb alta conductivitat tèrmica. Normalment hi ha radiadors d'alumini fos a pressió, radiadors d'alumini extruït i radiadors d'alumini estampat. El radiador d'alumini fos a pressió és una tecnologia per a peces de fosa a pressió, que consisteix a abocar un aliatge d'alumini de coure de zinc líquid al port d'alimentació de la màquina de fosa a pressió i després colar-lo en un motlle predissenyat amb una forma predeterminada.

Radiador d'alumini fos a pressió

El cost de producció és controlable i l'ala de dissipació de calor no es pot aprimar, cosa que dificulta maximitzar 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 en forma a través d'un motlle fix, i després la barra es mecanitza i es talla en la forma desitjada del dissipador de calor, donant lloc a uns costos de processament més elevats en l'etapa posterior. L'ala de dissipació de calor es pot fer molt prima, amb la màxima expansió de l'àrea de dissipació de calor. Quan l'ala de dissipació de calor funciona, forma automàticament convecció d'aire per difondre la calor i l'efecte de dissipació de calor és bo. Els materials més utilitzats són AL6061 i AL6063.

Radiador d'alumini estampat

És el procés d'estampació i aixecament de plaques d'aliatge d'acer i alumini a través d'un punxó i motlle per crear un radiador en forma de copa. El radiador estampat té una circumferència interior i exterior suau i l'àrea de dissipació de calor està limitada a causa de la manca d'ales. Els materials d'aliatge d'alumini que s'utilitzen habitualment són 5052, 6061 i 6063. Les peces estampades tenen una qualitat baixa i una gran utilització del material, cosa que les converteix en una solució de baix cost.

La conductivitat tèrmica dels radiadors d'aliatge d'alumini és ideal i adequada per a fonts d'alimentació de corrent constant d'interruptor aïllat. Per a fonts d'alimentació de corrent constant amb interruptors no aïllants, cal aïllar les fonts d'alimentació de CA i CC, d'alta tensió i de baixa tensió mitjançant el disseny estructural dels accessoris d'il·luminació per passar la certificació CE o UL.

Radiador d'alumini recobert de plàstic

És un dissipador de calor amb una carcassa de plàstic conductor tèrmic i un nucli d'alumini. El nucli de dissipació de calor de plàstic conductor tèrmic i d'alumini es formen d'una vegada en una màquina d'emmotllament per injecció, i el nucli de dissipació de calor d'alumini s'utilitza com a peça incrustada que requereix un processament premecànic. La calor de les perles de la làmpada LED es transfereix ràpidament al plàstic conductor tèrmic a través del nucli de dissipació de calor d'alumini. El plàstic conductor tèrmic utilitza les seves múltiples ales per formar la dissipació de la calor per convecció de l'aire i utilitza la seva superfície per irradiar part de la calor.

Els radiadors d'alumini recoberts de plàstic utilitzen generalment els colors originals de plàstic conductor tèrmic, blanc i negre. Els radiadors d'alumini recoberts de plàstic de plàstic negre tenen un millor efecte de radiació i dissipació de calor. El plàstic conductor tèrmic 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 fred i calent i un excel·lent rendiment d'aïllament. El coeficient de radiació del plàstic conductor tèrmic és superior al dels materials metàl·lics ordinaris

La densitat del plàstic conductor tèrmic és un 40% inferior a la de l'alumini fos a pressió i la ceràmica, i per als radiadors de la mateixa forma, el pes de l'alumini recobert de plàstic es pot reduir gairebé un terç; En comparació amb tots els radiadors 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 pròpia màquina d'emmotllament per injecció del client es pot utilitzar per al disseny d'aparença diferenciada i la producció d'aparells d'il·luminació. El radiador d'alumini recobert de plàstic té un bon rendiment d'aïllament i és fàcil de passar les normes de seguretat.

Radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica

Els radiadors de plàstic d'alta conductivitat tèrmica s'han desenvolupat ràpidament recentment. Els radiadors de plàstic d'alta conductivitat tèrmica són tots radiadors de plàstic, amb una conductivitat tèrmica diverses desenes de vegades superior a la dels plàstics normals, que arriba a 2-9 w/mk, i excel·lents capacitats de conducció de calor i radiació; Un nou tipus de material d'aïllament i dissipació de calor que es pot aplicar a diverses làmpades de potència i que es pot utilitzar àmpliament en diverses làmpades LED que van des d'1W fins a 200W.

El plàstic d'alta conductivitat tèrmica pot suportar voltatges de fins a 6000 V AC, el que el fa adequat per utilitzar fonts d'alimentació de corrent constant d'interruptor no aïllant i fonts d'alimentació de corrent constant lineal d'alta tensió amb HVLED. Faciliteu que aquest tipus d'il·luminació LED superi les estrictes normes de seguretat com CE, TUV, UL, etc. HVLED funciona a alta tensió (VF=35-280VDC) i baix corrent (IF=20-60mA), cosa que redueix la calefacció. de la placa de taló HVLED. Els radiadors de plàstic d'alta conductivitat tèrmica es poden utilitzar amb màquines tradicionals d'emmotllament i extrusió per injecció.

Un cop format, el producte acabat té una gran suavitat. Millora significativament la productivitat, amb una gran flexibilitat en el disseny d'estil, pot aprofitar plenament la filosofia de disseny del dissenyador. El radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica està fet de polimerització PLA (midó de blat de moro), totalment degradable, lliure de residus i lliure de contaminació química. El procés de producció no té contaminació per metalls pesants, ni aigües residuals ni gasos d'escapament, complint els requisits ambientals globals.

Les molècules de PLA dins del cos de dissipació de calor de plàstic d'alta conductivitat tèrmica estan densament empaquetades amb ions metàl·lics a nanoescala, que es poden moure ràpidament a altes temperatures i augmentar l'energia de la radiació tèrmica. La seva vitalitat és superior a la dels cossos de dissipació de calor de materials metàl·lics. El radiador de plàstic d'alta conductivitat tèrmica és resistent a altes temperatures i no es trenca ni es deforma durant cinc hores a 150 ℃. Amb l'aplicació de l'esquema d'accionament IC de corrent constant lineal d'alta tensió, no necessita un condensador electrolític i una gran inductància, millorant considerablement la vida útil de tota la làmpada LED. L'esquema d'alimentació no aïllat té una alta eficiència i un baix cost. Especialment indicat per a l'aplicació de tubs fluorescents i làmpades industrials i mineres d'alta potència.

Els radiadors de plàstic d'alta conductivitat tèrmica es poden dissenyar amb moltes aletes de dissipació de calor de precisió, que es poden fer molt primes i tenen la màxima expansió de l'àrea de dissipació de calor. Quan les aletes de dissipació de calor funcionen, formen automàticament convecció d'aire per difondre la calor, donant lloc a un bon efecte de dissipació de calor. La calor de les perles de la làmpada LED es transfereix directament a l'ala de dissipació de calor mitjançant un plàstic d'alta conductivitat tèrmica i es dissipa ràpidament a través de la convecció de l'aire i la radiació superficial.

Els radiadors de plàstic d'alta conductivitat tèrmica tenen 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, aproximadament la meitat de la de l'alumini. Per tant, per als radiadors de la mateixa forma, el pes dels radiadors de plàstic és només 1/2 del pes de l'alumini. A més, el processament és senzill i el seu cicle de conformació es pot escurçar en un 20-50%, la qual cosa també redueix la força motriu dels costos.