Největší technickou výzvou pro LED svítidla v současnosti je odvod tepla. Špatný odvod tepla vedl k tomu, že napájecí zdroj LED ovladače a elektrolytické kondenzátory se staly nedostatkem dalšího vývoje LED svítidel a důvodem předčasného stárnutí LED světelných zdrojů.
V osvětlovacím schématu využívajícím LV LED světelný zdroj generuje díky pracovnímu stavu LED světelného zdroje při nízkém napětí (VF=3,2V) a vysokém proudu (IF=300-700mA) velké množství tepla. Tradiční svítidla mají omezený prostor a pro malé chladiče je obtížné rychle odvádět teplo. I přes použití různých řešení odvodu tepla byly výsledky neuspokojivé a pro LED svítidla se staly neřešitelným problémem. Vždy se snažíme najít jednoduché a snadno použitelné materiály pro odvod tepla s dobrou tepelnou vodivostí a nízkou cenou.
V současné době se při zapnutí světelných zdrojů LED asi 30 % elektrické energie přemění na světelnou energii a zbytek na tepelnou energii. Proto je export takového množství tepelné energie co nejdříve klíčovou technologií při konstrukčním návrhu LED žárovek. Tepelná energie musí být rozptýlena vedením tepla, prouděním a zářením. Pouze co nejrychlejším exportem tepla může být teplota dutiny uvnitř LED lampy účinně snížena, napájecí zdroj chráněn před prací v dlouhodobém prostředí s vysokou teplotou a předčasným stárnutím LED světelného zdroje způsobeného dlouhodobým vysokým - je třeba se vyhnout teplotnímu provozu.
Dráha odvodu tepla LED svítidel
Protože LED světelné zdroje samy o sobě nemají infračervené nebo ultrafialové záření, nemají funkci rozptylu tepla zářením. Dráhu rozptylu tepla LED svítidel lze exportovat pouze přes chladič těsně spojený s LED perličkovou deskou. Radiátor musí mít funkce vedení tepla, konvekce tepla a sálání tepla.
Každý radiátor, kromě toho, že je schopen rychle přenášet teplo ze zdroje tepla na povrch radiátoru, spoléhá hlavně na konvekci a sálání, které odvádí teplo do vzduchu. Tepelné vedení řeší pouze cestu přenosu tepla, zatímco tepelná konvekce je hlavní funkcí chladičů. Výkon odvodu tepla je dán především plochou odvodu tepla, tvarem a intenzitou přirozené konvekce a tepelné záření je pouze pomocnou funkcí.
Obecně řečeno, pokud je vzdálenost od zdroje tepla k povrchu chladiče menší než 5 mm, pokud je tepelná vodivost materiálu větší než 5, jeho teplo může být exportováno a zbytek musí odvádět teplo. převládá tepelná konvekce.
Většina LED světelných zdrojů stále používá LED korálky s nízkým napětím (VF=3,2V) a vysokým proudem (IF=200-700mA). Vzhledem k vysokému teplu vznikajícímu při provozu je nutné používat hliníkové slitiny s vysokou tepelnou vodivostí. Obvykle existují tlakově lité hliníkové radiátory, extrudované hliníkové radiátory a lisované hliníkové radiátory. Hliníkový radiátor odlévaný pod tlakem je technologie tlakového lití dílů, při které se tekutá slitina zinku a mědi nalévá do přívodního otvoru tlakového licího stroje a poté tlakovým litím tlakovým licím strojem vzniká radiátor s definovaným tvarem předem navrženou formou.
Radiátor z tlakově litého hliníku
Výrobní náklady jsou kontrolovatelné, ale křídla pro odvod tepla nelze vyrobit tenká, což ztěžuje zvětšení plochy pro odvod tepla. Běžně používané materiály odlévané pod tlakem pro chladiče LED lamp jsou ADC10 a ADC12.
Lisovaný hliníkový chladič
Lisování tekutého hliníku do tvaru pomocí pevné formy a následné řezání tyče do požadovaného tvaru chladiče pomocí obrábění přináší vyšší náklady na zpracování v pozdějších fázích. Křídla pro odvod tepla mohou být vyrobena velmi tenká, s maximálním rozšířením plochy pro odvod tepla. Když křídla pro odvod tepla fungují, automaticky vytvářejí konvekci vzduchu pro rozptýlení tepla a účinek odvodu tepla je dobrý. Běžně používané materiály jsou AL6061 a AL6063.
Lisovaný hliníkový radiátor
Dosahuje se lisováním a tažením plechů z oceli a hliníkové slitiny pomocí děrovacích strojů a forem, aby se vytvořily radiátory ve tvaru misky. Lisované radiátory mají hladké vnitřní a vnější okraje, ale omezenou plochu pro odvod tepla kvůli chybějícím křídlům. Běžně používané materiály z hliníkové slitiny jsou 5052, 6061 a 6063. Lisovací díly mají nízkou kvalitu a vysoké využití materiálu, což z něj činí levné řešení.
Tepelná vodivost radiátorů z hliníkové slitiny je ideální a vhodná pro izolované spínané zdroje konstantního proudu. Pro neizolované spínané zdroje konstantního proudu je nutné izolovat AC a DC, vysokonapěťové a nízkonapěťové zdroje prostřednictvím konstrukčního návrhu svítidel, aby prošly certifikací CE nebo UL.
Hliníkový radiátor potažený plastem
Jedná se o chladič s tepelně vodivým plastovým pláštěm a hliníkovým jádrem. Tepelně vodivé plastové a hliníkové jádro pro odvod tepla jsou lisovány najednou na vstřikovacím lisu a hliníkové jádro pro odvod tepla se používá jako zapuštěná součást, která vyžaduje mechanické zpracování předem. Teplo LED kuliček je rychle vedeno do tepelně vodivého plastu přes hliníkové jádro pro odvod tepla. Tepelně vodivý plast využívá svých několika křídel k vytvoření odvodu tepla prouděním vzduchu a vyzařuje část tepla na svůj povrch.
Plastové hliníkové radiátory obecně používají původní barvy tepelně vodivého plastu, bílou a černou. Černé hliníkové radiátory zabalené v plastu mají lepší účinky na rozptyl tepla. Tepelně vodivý plast je druh termoplastického materiálu, který lze snadno tvarovat vstřikováním díky své tekutosti, hustotě, houževnatosti a pevnosti. Má vynikající odolnost vůči cyklům tepelných šoků a vynikající izolační vlastnosti. Tepelně vodivé plasty mají vyšší koeficient záření než běžné kovové materiály.
Hustota tepelně vodivého plastu je o 40 % nižší než u tlakově litého hliníku a keramiky. U radiátorů stejného tvaru lze hmotnost hliníku potaženého plastem snížit téměř o jednu třetinu; Ve srovnání se všemi hliníkovými radiátory má nižší náklady na zpracování, kratší cykly zpracování a nižší teploty zpracování; Hotový výrobek není křehký; Zákazníci si mohou zajistit vlastní vstřikovací lisy pro diferencovaný vzhledový design a výrobu svítidel. Plastem obalený hliníkový radiátor má dobré izolační vlastnosti a snadno splňuje bezpečnostní předpisy.
Plastový radiátor s vysokou tepelnou vodivostí
Plastové radiátory s vysokou tepelnou vodivostí se v poslední době rychle rozvíjejí. Plastové radiátory s vysokou tepelnou vodivostí jsou typem celoplastového radiátoru s tepelnou vodivostí několikanásobně vyšší než běžné plasty, dosahující 2-9w/mk, a mají vynikající tepelnou vodivost a vyzařovací schopnosti; Nový typ izolačního a tepelně izolačního materiálu, který lze aplikovat na různé výkonové lampy a lze jej široce použít v různých LED lampách v rozsahu od 1W do 200W.
Plast s vysokou tepelnou vodivostí vydrží AC 6000 V a je vhodný pro použití neizolovaného spínaného zdroje konstantního proudu a vysokonapěťového lineárního konstantního proudu HVLED. Zajistěte, aby tato LED svítidla snadno prošla přísnými bezpečnostními kontrolami, jako jsou CE, TUV, UL atd. HVLED pracuje ve stavu vysokého napětí (VF=35-280VDC) a nízkého proudu (IF=20-60mA), což snižuje teplo generace korálkové desky HVLED. Plastové radiátory s vysokou tepelnou vodivostí lze vyrobit pomocí tradičních vstřikovacích nebo vytlačovacích strojů.
Po vytvoření má hotový výrobek vysokou hladkost. Výrazně se zvyšuje produktivita s vysokou flexibilitou při navrhování stylů, což umožňuje návrhářům plně využít jejich designové koncepty. Plastový radiátor s vysokou tepelnou vodivostí je vyroben z polymerace PLA (kukuřičný škrob), který je plně rozložitelný, bez reziduí a bez chemického znečištění. Výrobní proces nemá žádné znečištění těžkými kovy, žádné odpadní vody a žádné výfukové plyny, což splňuje globální ekologické požadavky.
Molekuly PLA uvnitř plastového chladiče s vysokou tepelnou vodivostí jsou hustě naplněny kovovými ionty v nanoměřítku, které se mohou rychle pohybovat při vysokých teplotách a zvyšovat energii tepelného záření. Jeho vitalita je lepší než u těles odvádějících teplo z kovového materiálu. Plastový chladič s vysokou tepelnou vodivostí je odolný vůči vysokým teplotám a neláme se ani nedeformuje po dobu pěti hodin při 150 ℃. Při použití s vysokonapěťovým lineárním řešením IC s konstantním proudem nevyžaduje elektrolytické kondenzátory ani velkoobjemové induktory, což výrazně prodlužuje životnost LED světel. Jedná se o neizolované řešení napájecího zdroje s vysokou účinností a nízkou cenou. Zvláště vhodné pro aplikaci zářivkových trubic a vysoce výkonných důlních svítidel.
Plastové radiátory s vysokou tepelnou vodivostí mohou být navrženy s mnoha přesnými křidélky pro odvod tepla, která mohou být vyrobena velmi tenká, aby se maximalizovala expanze plochy pro odvod tepla. Když křídla pro odvod tepla fungují, automaticky vytvářejí konvekci vzduchu pro rozptýlení tepla, což má za následek lepší účinek odvodu tepla. Teplo LED kuliček je přímo přenášeno do křídla pro odvod tepla prostřednictvím plastu s vysokou tepelnou vodivostí a rychle odváděno prouděním vzduchu a povrchovým zářením.
Plastové radiátory s vysokou tepelnou vodivostí mají lehčí hustotu než hliník. Hustota hliníku je 2700 kg/m3, zatímco hustota plastu je 1420 kg/m3, což je téměř polovina hliníku. Proto u radiátorů stejného tvaru je hmotnost plastových radiátorů pouze 1/2 hliníku. A zpracování je jednoduché a jeho formovací cyklus lze zkrátit o 20-50%, což také snižuje náklady na energii.
Čas odeslání: 30. srpna 2024