Trenutačno najveći tehnički problemLED rasvjetaje odvođenje topline. Slabo odvođenje topline dovelo je do LED pogonskog napajanja i elektrolitskog kondenzatora koji su postali kratka ploča za daljnji razvoj LED rasvjete i razlog preranog starenja LED izvora svjetlosti.

U shemi rasvjete koja koristi LV LED izvore svjetlosti, zbog LED izvora svjetlosti koji radi na niskom naponu (VF=3,2V) i visokoj struji (IF=300-700mA), stvaranje topline je ozbiljno. Tradicionalna rasvjetna tijela imaju ograničen prostor, a malim odvodnicima topline teško je brzo izvesti toplinu. Unatoč primjeni različitih shema hlađenja, rezultati nisu bili zadovoljavajući, što je postalo nerješiv problem zaLED rasvjetna tijela. Uvijek nastojimo pronaći jeftine materijale za raspršivanje topline koji su jednostavni za upotrebu, s dobrom toplinskom vodljivošću.

Trenutno se oko 30% električne energije LED izvora svjetlosti nakon uključivanja pretvara u svjetlosnu energiju, dok se ostatak pretvara u toplinsku energiju. Stoga je izvoz toliko toplinske energije što je prije moguće ključna tehnologija u konstrukcijskom dizajnu LED rasvjetnih tijela. Toplinska energija se mora raspršiti putem toplinske vodljivosti, konvekcije i zračenja. Samo izvozom topline što je prije moguće temperatura šupljine unutarLED lampaučinkovito smanjiti, napajanje treba zaštititi od rada u dugotrajnom okruženju visoke temperature i izbjeći prerano starenje LED izvora svjetlosti uzrokovano dugotrajnim radom na visokoj temperaturi.

Metode odvođenja topline za LED rasvjetna tijela

Budući da LED izvori svjetlosti nemaju infracrveno ili ultraljubičasto zračenje, nemaju funkciju odvođenja topline zračenjem. Put rasipanja topline LED rasvjetnih tijela može se izvesti samo kroz hladnjake koji su usko kombinirani s LED pločama. Radijator mora imati funkcije provođenja topline, konvekcije topline i zračenja topline.

Svaki radijator, osim što može brzo prenijeti toplinu s izvora topline na površinu radijatora, uglavnom se oslanja na konvekciju i zračenje za raspršivanje topline u zrak. Provođenje topline samo rješava put prijenosa topline, dok je toplinska konvekcija glavna funkcija radijatora. Učinak rasipanja topline uglavnom je određen područjem rasipanja topline, oblikom i intenzitetom prirodne konvekcije, dok je toplinsko zračenje samo pomoćna funkcija.

Općenito govoreći, ako je udaljenost od izvora topline do površine radijatora manja od 5 mm, sve dok je toplinska vodljivost materijala veća od 5, njegova se toplina može izvesti, a preostalom disipacijom topline mora dominirati toplinska konvekcija .

Većina LED izvora rasvjete i dalje koristi LED kuglice niskog napona (VF=3,2V) i visoke struje (IF=200-700mA). Zbog velike topline tijekom rada moraju se koristiti aluminijske legure visoke toplinske vodljivosti. Obično postoje lijevani aluminijski radijatori, ekstrudirani aluminijski radijatori i žigosani aluminijski radijatori. Radijator od lijevanog aluminija je tehnologija za dijelove za tlačno lijevanje, koja uključuje izlijevanje tekuće legure cinka i bakra aluminija u dovodni otvor stroja za tlačno lijevanje, a zatim lijevanje u unaprijed dizajnirani kalup unaprijed određenog oblika.

Radijator od lijevanog aluminija

Troškovi proizvodnje se mogu kontrolirati, a krilo za disipaciju topline ne može se učiniti tankim, što otežava maksimiziranje područja disipacije topline. Uobičajeno korišteni materijali za livenje pod pritiskom za radijatore LED lampi su ADC10 i ADC12.

Radijator od ekstrudiranog aluminija

Tekući aluminij se ekstrudira u oblik kroz fiksni kalup, a zatim se šipka strojno obrađuje i reže u željeni oblik hladnjaka, što rezultira višim troškovima obrade u kasnijoj fazi. Krilo za odvod topline može biti vrlo tanko, s maksimalnim proširenjem područja odvođenja topline. Kada krilo za raspršivanje topline radi, ono automatski stvara konvekciju zraka za raspršivanje topline, a učinak rasipanja topline je dobar. Najčešće korišteni materijali su AL6061 i AL6063.

Štancani aluminijski radijator

To je proces utiskivanja i podizanja ploča od čelika i aluminijske legure kroz probijač i kalup kako bi se stvorio radijator u obliku šalice. Utisnuti radijator ima glatki unutarnji i vanjski obod, a područje disipacije topline ograničeno je zbog nedostatka krila. Najčešće korišteni materijali od aluminijskih legura su 5052, 6061 i 6063. Otisnuti dijelovi imaju nisku kvalitetu i visoku iskoristivost materijala, što ih čini jeftinim rješenjem.

Toplinska vodljivost radijatora od aluminijskih legura idealna je i prikladna za izolirane prekidače napajanja konstantnom strujom. Za neizolirajuće prekidačke izvore konstantne struje, potrebno je izolirati AC i DC, visokonaponske i niskonaponske izvore napajanja kroz konstrukcijski dizajn rasvjetnih tijela kako bi prošli CE ili UL certifikat.

Plastificirani aluminijski radijator

To je hladnjak s toplinski vodljivom plastičnom ljuskom i aluminijskom jezgrom. Toplinski vodljiva plastika i aluminijska jezgra za raspršivanje topline formiraju se u jednom potezu na stroju za injekcijsko prešanje, a aluminijska jezgra za raspršivanje topline koristi se kao ugrađeni dio koji zahtijeva prethodnu mehaničku obradu. Toplina kuglica LED svjetiljke brzo se prenosi na toplinski vodljivu plastiku kroz aluminijsku jezgru za raspršivanje topline. Toplinski vodljiva plastika koristi svoja višestruka krila za stvaranje rasipanja topline konvekcijom zraka i koristi svoju površinu za zračenje dijela topline.

Plastificirani aluminijski radijatori općenito koriste izvorne boje toplinski vodljive plastike, bijelu i crnu. Crni plastični plastični aluminijski radijatori presvučeni plastikom imaju bolji učinak zračenja i rasipanja topline. Toplinski vodljiva plastika je vrsta termoplastičnog materijala. Fluidnost, gustoća, žilavost i čvrstoća materijala lako se lijevaju injekcijskim prešanjem. Ima dobru otpornost na cikluse hladnih i vrućih udara i izvrsnu izolacijsku izvedbu. Koeficijent zračenja toplinski vodljive plastike bolji je od običnih metalnih materijala

Gustoća toplinski vodljive plastike je 40% manja od gustoće tlačno lijevanog aluminija i keramike, a za radijatore istog oblika, težina plastificiranog aluminija može se smanjiti za gotovo jednu trećinu; U usporedbi sa svim aluminijskim radijatorima, cijena obrade je niska, ciklus obrade kratak, a temperatura obrade niska; Gotov proizvod nije krhak; Za dizajn diferenciranog izgleda i proizvodnju rasvjetnih tijela može se koristiti vlastiti stroj za injekcijsko prešanje kupca. Plastificirani aluminijski radijator ima dobru izolaciju i lako je zadovoljiti sigurnosne propise.

Plastični radijator visoke toplinske vodljivosti

Plastični radijatori visoke toplinske vodljivosti nedavno su se brzo razvili. Plastični radijatori visoke toplinske vodljivosti su svi plastični radijatori, s toplinskom vodljivošću nekoliko desetaka puta većom od obične plastike, dosežući 2-9w/mk, i izvrsnom provodljivošću topline i zračenjem; Nova vrsta izolacije i materijala za raspršivanje topline koji se može primijeniti na različite snage svjetiljki, a može se široko koristiti u raznim LED svjetiljkama u rasponu od 1W do 200W.

Plastika visoke toplinske vodljivosti može izdržati napon do 6000 V AC, što ga čini prikladnim za korištenje neizolirajućih izvora konstantne struje s prekidačem i visokonaponskih linearnih izvora konstantne struje s HVLED-om. Učinite da ova vrsta LED rasvjetnih tijela lako prođe stroge sigurnosne propise kao što su CE, TUV, UL, itd. HVLED radi na visokom naponu (VF=35-280VDC) i niskoj struji (IF=20-60mA), što smanjuje zagrijavanje HVLED perlaste ploče. Plastični radijatori visoke toplinske vodljivosti mogu se koristiti s tradicionalnim strojevima za injekcijsko prešanje i ekstruzijom.

Jednom formiran, gotov proizvod ima visoku glatkoću. Značajno poboljšavajući produktivnost, uz visoku fleksibilnost u dizajnu stila, može u potpunosti iskoristiti dizajnerovu filozofiju dizajna. Plastični radijator visoke toplinske vodljivosti izrađen je od polimerizacije PLA (kukuruznog škroba), potpuno je razgradiv, bez ostataka i bez kemijskog onečišćenja. U proizvodnom procesu nema zagađenja teškim metalima, nema kanalizacije niti ispušnih plinova, što zadovoljava globalne ekološke zahtjeve.

PLA molekule unutar plastičnog tijela za disipaciju topline visoke toplinske vodljivosti gusto su nabijene metalnim ionima u nanorazmjeru, koji se mogu brzo kretati na visokim temperaturama i povećati energiju toplinskog zračenja. Njegova vitalnost je bolja od vitalnosti metalnih tijela koja odvode toplinu. Plastični radijator visoke toplinske vodljivosti otporan je na visoke temperature i ne lomi se niti deformira pet sati na 150 ℃. Uz primjenu visokonaponske linearne konstantne strujne IC sheme pogona, ne treba elektrolitski kondenzator i veliki induktivitet, što uvelike poboljšava životni vijek cijele LED svjetiljke. Shema neizoliranog napajanja ima visoku učinkovitost i nisku cijenu. Posebno pogodan za primjenu fluorescentnih cijevi i industrijskih i rudarskih svjetiljki velike snage.

Plastični radijatori visoke toplinske vodljivosti mogu se dizajnirati s mnogo preciznih rebara za raspršivanje topline, koja mogu biti vrlo tanka i imaju maksimalno proširenje područja rasipanja topline. Kada rebra za raspršivanje topline rade, automatski stvaraju konvekciju zraka za raspršivanje topline, što rezultira dobrim učinkom rasipanja topline. Toplina kuglica LED svjetiljke izravno se prenosi na krilo za disipaciju topline kroz plastiku visoke toplinske vodljivosti i brzo se raspršuje konvekcijom zraka i površinskim zračenjem.

Plastični radijatori visoke toplinske vodljivosti imaju manju gustoću od aluminija. Gustoća aluminija je 2700 kg/m3, dok je gustoća plastike 1420 kg/m3, što je otprilike upola manje od aluminija. Stoga je za radijatore istog oblika težina plastičnih radijatora samo 1/2 težine aluminijskih. Štoviše, obrada je jednostavna, a ciklus oblikovanja može se skratiti za 20-50%, što također smanjuje pokretačku snagu troškova.