На даний момент найбільша технічна проблемасвітлодіодне освітленняце розсіювання тепла. Погане розсіювання тепла призвело до того, що джерело живлення світлодіодів і електролітичний конденсатор стали короткою платою для подальшого розвитку світлодіодного освітлення та причиною передчасного старіння світлодіодного джерела світла.

У схемі освітлення з використанням низьковольтних світлодіодних джерел світла через те, що світлодіодне джерело світла працює при низькій напрузі (VF=3,2 В) і високому струмі (IF=300-700 мА), виділення тепла є серйозним. Традиційні освітлювальні прилади мають обмежений простір, а невеликі радіатори важко швидко відводити тепло. Незважаючи на застосування різних схем охолодження, результати не були задовільними, що стало нерозв’язною проблемою дляСвітлодіодні освітлювальні прилади. Ми завжди прагнемо знайти недорогі тепловідвідні матеріали, прості у використанні та з хорошою теплопровідністю.

В даний час близько 30% електричної енергії світлодіодних джерел світла перетворюється в світлову енергію після ввімкнення, а решта перетворюється в теплову енергію. Тому якнайшвидший експорт такої кількості теплової енергії є ключовою технологією структурного проектування світлодіодних освітлювальних приладів. Теплова енергія повинна розсіюватися через теплопровідність, конвекцію та випромінювання. Тільки за рахунок якнайшвидшого експорту тепла можна температуру порожнини всерединіСвітлодіодна лампаефективно зменшити, джерело живлення захищати від роботи в довготривалому високотемпературному середовищі та уникати передчасного старіння світлодіодного джерела світла, спричиненого тривалою високотемпературною роботою.

Методи розсіювання тепла для світлодіодних освітлювальних приладів

Оскільки світлодіодні джерела світла не мають інфрачервоного або ультрафіолетового випромінювання, вони не мають функції радіаційного розсіювання тепла. Шлях розсіювання тепла світлодіодними освітлювальними приладами можна отримати лише через радіатори, тісно поєднані зі світлодіодними намистинами. Радіатор повинен мати функції теплопровідності, теплоконвекції та теплового випромінювання.

Будь-який радіатор, крім здатності швидко передавати тепло від джерела тепла до поверхні радіатора, в основному покладається на конвекцію та випромінювання для розсіювання тепла в повітрі. Теплопровідність вирішує лише шлях теплопередачі, тоді як теплова конвекція є основною функцією радіатора. Ефективність розсіювання тепла в основному визначається площею розсіювання тепла, формою та інтенсивністю природної конвекції, тоді як теплове випромінювання є лише допоміжною функцією.

Загалом кажучи, якщо відстань від джерела тепла до поверхні радіатора менше 5 мм, доки теплопровідність матеріалу перевищує 5, його тепло може бути експортовано, а розсіювання тепла, що залишилося, повинно відбуватися за рахунок теплової конвекції. .

Більшість джерел світлодіодного освітлення все ще використовують світлодіодні кульки низької напруги (VF=3,2 В) і сильного струму (IF=200-700 мА). У зв'язку з великим нагріванням при експлуатації необхідно використовувати алюмінієві сплави з високою теплопровідністю. Зазвичай зустрічаються алюмінієві радіатори литі під тиском, екструдовані алюмінієві радіатори та штамповані алюмінієві радіатори. Литий під тиском алюмінієвий радіатор — це технологія лиття під тиском деталей, яка передбачає заливання рідкого цинково-мідно-алюмінієвого сплаву в отвір подачі машини для лиття під тиском, а потім його лиття в попередньо розроблену форму із заданою формою.

Литий під тиском алюмінієвий радіатор

Витрати на виробництво можна контролювати, а крило для розсіювання тепла неможливо зробити тонким, що ускладнює максимізацію площі розсіювання тепла. Зазвичай використовувані матеріали для лиття під тиском для радіаторів світлодіодних ламп — ADC10 і ADC12.

Екструдований алюмінієвий радіатор

Рідкий алюміній екструдується у форму через фіксовану прес-форму, а потім стрижень обробляється та нарізається до бажаної форми радіатора, що призводить до вищих витрат на обробку на наступному етапі. Тепловідвідне крило можна зробити дуже тонким, з максимальним розширенням площі тепловідведення. Коли крило розсіювання тепла працює, воно автоматично формує повітряну конвекцію для розсіювання тепла, і ефект розсіювання тепла хороший. Зазвичай використовуються матеріали AL6061 і AL6063.

Штампований алюмінієвий радіатор

Це процес штампування та підйому пластин зі сталі та алюмінієвого сплаву через пуансон і форму для створення радіатора у формі чаші. Штампований радіатор має гладку внутрішню і зовнішню окружність, а площа тепловіддачі обмежена через відсутність стулок. Зазвичай використовуються алюмінієві сплави 5052, 6061 і 6063. Штамповані деталі мають низьку якість і високий рівень використання матеріалу, що робить їх недорогим рішенням.

Теплопровідність радіаторів з алюмінієвого сплаву є ідеальною та підходить для ізольованих джерел постійного струму. Для неізолюючих перемикачів джерел постійного струму необхідно ізолювати джерела живлення змінного та постійного струму, високої та низької напруги через структурну конструкцію освітлювальних приладів, щоб пройти сертифікацію CE або UL.

Алюмінієвий радіатор з пластиковим покриттям

Це радіатор з теплопровідною пластиковою оболонкою і алюмінієвим сердечником. Теплопровідний пластик і алюмінієвий сердечник для розсіювання тепла формуються за один раз на машині для лиття під тиском, а алюмінієвий сердечник для розсіювання тепла використовується як вбудована частина, яка потребує попередньої механічної обробки. Тепло від намистин світлодіодної лампи швидко передається теплопровідному пластику через алюмінієвий тепловідвідний сердечник. Теплопровідний пластик використовує кілька стулок для формування конвекційного розсіювання тепла повітрям і використовує свою поверхню для випромінювання тепла.

Алюмінієві радіатори з пластиковим покриттям зазвичай використовують оригінальні кольори теплопровідного пластику, білий і чорний. Чорні пластикові пластикові алюмінієві радіатори з пластиковим покриттям мають кращий ефект випромінювання та розсіювання тепла. Теплопровідний пластик є різновидом термопластичного матеріалу. Текучість, щільність, в'язкість і міцність матеріалу легко піддаються лиття під тиском. Він має гарну стійкість до холодних і гарячих циклів ударів і чудові ізоляційні характеристики. Коефіцієнт випромінювання теплопровідного пластику перевищує коефіцієнт випромінювання звичайних металевих матеріалів

Щільність теплопровідного пластику на 40% нижча, ніж литого під тиском алюмінію та кераміки, а для радіаторів однакової форми вага алюмінію з пластиковим покриттям може бути зменшена майже на третину; У порівнянні з усіма алюмінієвими радіаторами вартість обробки низька, цикл обробки короткий, а температура обробки низька; Готовий виріб не крихкий; Власна термопластавтомат замовника може бути використана для диференційованого дизайну зовнішнього вигляду та виробництва освітлювальних приладів. Алюмінієвий радіатор із пластиковим покриттям має хороші теплоізоляційні властивості та легко відповідає вимогам безпеки.

Пластиковий радіатор з високою теплопровідністю

Пластикові радіатори з високою теплопровідністю останнім часом швидко розвиваються. Пластикові радіатори з високою теплопровідністю – це всі пластикові радіатори, теплопровідність яких у кілька десятків разів перевищує звичайні пластики, досягаючи 2-9 Вт/мк, і має чудову теплопровідність і здатність до випромінювання; Новий тип ізоляції та матеріалу для розсіювання тепла, який можна застосовувати до ламп різної потужності та широко використовувати в різних світлодіодних лампах потужністю від 1 Вт до 200 Вт.

Пластик з високою теплопровідністю може витримувати напругу до 6000 В змінного струму, що робить його придатним для використання безізолюючих джерел постійного струму з перемикачами та високовольтних лінійних джерел постійного струму з HVLED. Цей тип світлодіодних освітлювальних приладів легко відповідає суворим вимогам безпеки, таким як CE, TUV, UL тощо. HVLED працює при високій напрузі (VF=35-280VDC) і низькому струмі (IF=20-60mA), що зменшує нагрівання. бортової пластини HVLED. Пластикові радіатори з високою теплопровідністю можна використовувати з традиційними машинами для лиття під тиском і екструзією.

Після формування готовий виріб має високу гладкість. Значно підвищуючи продуктивність і високу гнучкість дизайну, він може повністю використовувати філософію дизайну дизайнера. Пластиковий радіатор із високою теплопровідністю виготовлений із полімеризації PLA (кукурудзяного крохмалю), повністю розкладається, не містить залишків і не забруднює хімічними речовинами. Виробничий процес не містить важких металів, стічних вод і вихлопних газів, що відповідає світовим екологічним вимогам.

Молекули PLA всередині пластикового теплорозсіювача з високою теплопровідністю щільно упаковані нанорозмірними іонами металу, які можуть швидко рухатися при високих температурах і збільшувати енергію теплового випромінювання. Його життєздатність перевершує міцність металевих матеріалів, що розсіюють тепло. Пластиковий радіатор з високою теплопровідністю стійкий до високих температур, не ламається і не деформується протягом п'яти годин при 150 ℃. Із застосуванням високовольтної лінійної схеми приводу постійного струму IC не потребує електролітичного конденсатора та великої індуктивності, що значно покращує термін служби всієї світлодіодної лампи. Неізольована схема живлення має високу ефективність і низьку вартість. Особливо підходить для застосування люмінесцентних ламп і потужних промислових і шахтних ламп.

Пластикові радіатори з високою теплопровідністю можуть бути розроблені з багатьма точними ребрами розсіювання тепла, які можна зробити дуже тонкими та мати максимальне розширення площі розсіювання тепла. Коли ребра розсіювання тепла працюють, вони автоматично формують повітряну конвекцію для розсіювання тепла, що забезпечує хороший ефект розсіювання тепла. Тепло від намистин світлодіодної лампи безпосередньо передається крилу розсіювання тепла через пластик з високою теплопровідністю та швидко розсіюється через конвекцію повітря та поверхневе випромінювання.

Пластикові радіатори з високою теплопровідністю мають меншу щільність, ніж алюмінієві. Щільність алюмінію становить 2700 кг/м3, а щільність пластику — 1420 кг/м3, що приблизно вдвічі менше, ніж у алюмінію. Тому для радіаторів однакової форми вага пластикових радіаторів становить лише 1/2 ваги алюмінієвих. Крім того, обробка проста, а її цикл формування можна скоротити на 20-50%, що також зменшує рушійну силу витрат.