Trenutno največja tehnična težavaLED osvetlitevje odvajanje toplote. Slabo odvajanje toplote je privedlo do tega, da sta pogonski napajalnik LED in elektrolitski kondenzator postala kratka plošča za nadaljnji razvoj LED osvetlitve in razlog za prezgodnje staranje LED svetlobnega vira.

V shemi razsvetljave, ki uporablja svetlobne vire LV LED, je zaradi svetlobnega vira LED, ki deluje pri nizki napetosti (VF=3,2 V) in visokem toku (IF=300–700 mA), nastajanje toplote močno. Tradicionalne svetilke imajo omejen prostor, majhni hladilni odvodi pa težko hitro odvajajo toploto. Kljub uporabi različnih shem hlajenja rezultati niso bili zadovoljivi in ​​so postali nerešljiv problem zaLED svetila. Vedno si prizadevamo najti poceni materiale za odvajanje toplote, ki so enostavni za uporabo in imajo dobro toplotno prevodnost.

Trenutno se približno 30 % električne energije LED svetlobnih virov po vklopu pretvori v svetlobno energijo, preostanek pa se pretvori v toplotno energijo. Zato je izvoz tolikšne količine toplotne energije v najkrajšem možnem času ključna tehnologija pri konstrukcijski zasnovi LED svetil. Toplotno energijo je treba razpršiti s toplotno prevodnostjo, konvekcijo in sevanjem. Samo s čimprejšnjim izvozom toplote lahko temperatura votline vLED svetilkaučinkovito zmanjšati, napajalnik zaščititi pred dolgotrajnim delovanjem v okolju z visoko temperaturo in preprečiti prezgodnje staranje svetlobnega vira LED, ki ga povzroči dolgotrajno delovanje pri visokih temperaturah.

Metode odvajanja toplote za LED svetila

Ker svetlobni viri LED nimajo infrardečega ali ultravijoličnega sevanja, nimajo funkcije radiacijskega odvajanja toplote. Pot odvajanja toplote LED-svetilnih napeljav je mogoče izpeljati samo prek toplotnih odvodov, ki so tesno povezani s ploščami LED-kroglic. Radiator mora imeti funkcije toplotne prevodnosti, toplotne konvekcije in toplotnega sevanja.

Vsak radiator, poleg tega, da lahko hitro prenese toploto iz vira toplote na površino radiatorja, se za odvajanje toplote v zrak zanaša predvsem na konvekcijo in sevanje. Toplotna prevodnost rešuje le pot prenosa toplote, toplotna konvekcija pa je glavna funkcija radiatorja. Učinkovitost odvajanja toplote v glavnem določajo območje odvajanja toplote, oblika in intenzivnost naravne konvekcije, medtem ko je toplotno sevanje le pomožna funkcija.

Na splošno velja, da če je razdalja od vira toplote do površine radiatorja manjša od 5 mm, dokler je toplotna prevodnost materiala večja od 5, se njegova toplota lahko izvaža, pri preostalem odvajanju toplote pa mora prevladovati toplotna konvekcija .

Večina LED svetlobnih virov še vedno uporablja nizkonapetostne (VF=3,2 V) in visoke tokove (IF=200-700mA) LED kroglice. Zaradi visoke toplote med delovanjem je treba uporabiti aluminijeve zlitine z visoko toplotno prevodnostjo. Običajno obstajajo radiatorji iz tlačno litega aluminija, radiatorji iz ekstrudiranega aluminija in radiatorji iz žigosanega aluminija. Radiator iz tlačno litega aluminija je tehnologija za dele tlačnega litja, ki vključuje vlivanje tekoče zlitine cinka, bakra in aluminija v dovodno odprtino stroja za tlačno litje in nato vlivanje v vnaprej oblikovan kalup z vnaprej določeno obliko.

Radiator iz tlačno litega aluminija

Proizvodne stroške je mogoče nadzorovati, krila za odvajanje toplote pa ni mogoče narediti tanko, zaradi česar je težko povečati območje odvajanja toplote. Običajno uporabljena materiala za tlačno ulivanje za radiatorje LED sijalke sta ADC10 in ADC12.

Radiator iz ekstrudiranega aluminija

Tekoči aluminij se ekstrudira v obliko skozi fiksni kalup, nato pa se palica strojno obdela in razreže v želeno obliko hladilnega telesa, kar povzroči višje stroške predelave v kasnejši fazi. Krilo za odvajanje toplote je lahko zelo tanko, z največjim raztezanjem območja odvajanja toplote. Ko krilo za odvajanje toplote deluje, samodejno ustvari zračno konvekcijo za razpršitev toplote in učinek odvajanja toplote je dober. Najpogosteje uporabljena materiala sta AL6061 in AL6063.

Radiator iz žigosanega aluminija

To je postopek vtiskovanja in dviganja plošč iz jekla in aluminijeve zlitine skozi luknjač in kalup, da se ustvari radiator v obliki skodelice. Žigosani radiator ima gladek notranji in zunanji obod, območje odvajanja toplote pa je omejeno zaradi pomanjkanja kril. Najpogosteje uporabljeni materiali iz aluminijevih zlitin so 5052, 6061 in 6063. Vtisnjeni deli imajo nizko kakovost in visoko porabo materiala, zaradi česar so poceni rešitev.

Toplotna prevodnost radiatorjev iz aluminijeve zlitine je idealna in primerna za izolirane napajalnike s konstantnim tokom. Za napajalnike s konstantnim tokom s stikalom brez ločevanja je treba izolirati AC in DC, visokonapetostne in nizkonapetostne napajalnike s konstrukcijsko zasnovo svetlobnih napeljav, da lahko pridobijo certifikat CE ali UL.

Plastificiran aluminijast radiator

Gre za hladilno telo s toplotno prevodno plastično lupino in aluminijastim jedrom. Toplotno prevodna plastika in jedro za odvajanje toplote iz aluminija se oblikujeta naenkrat na stroju za brizganje, jedro iz aluminija za odvajanje toplote pa se uporablja kot vgrajeni del, ki zahteva predhodno mehansko obdelavo. Toplota kroglic LED luči se hitro prenese na toplotno prevodno plastiko skozi aluminijasto jedro za odvajanje toplote. Toplotno prevodna plastika uporablja več krilc za odvajanje toplote s konvekcijo zraka in uporablja svojo površino za oddajanje dela toplote.

Plastificirani aluminijasti radiatorji običajno uporabljajo originalne barve toplotno prevodne plastike, belo in črno. Črni plastični plastični aluminijasti radiatorji s plastično prevleko imajo boljši učinek sevanja in odvajanja toplote. Toplotno prevodna plastika je neke vrste termoplastični material. Tekočino, gostoto, žilavost in trdnost materiala je enostavno brizgati. Ima dobro odpornost na cikle hladnih in vročih udarcev ter odlično izolacijo. Koeficient sevanja toplotno prevodne plastike je boljši od običajnih kovinskih materialov

Gostota toplotno prevodne plastike je za 40 % nižja od gostote tlačno litega aluminija in keramike, pri radiatorjih enake oblike pa se lahko teža plastificiranega aluminija zmanjša za skoraj eno tretjino; V primerjavi z vsemi aluminijastimi radiatorji so stroški obdelave nizki, cikel obdelave je kratek, temperatura obdelave pa nizka; Končni izdelek ni krhek; Naročnikov lastni stroj za brizganje se lahko uporablja za diferencirano oblikovanje videza in izdelavo svetil. Aluminijast radiator s plastično prevleko ima dobre izolacijske lastnosti in zlahka izpolnjuje varnostne predpise.

Plastični radiator z visoko toplotno prevodnostjo

Plastični radiatorji z visoko toplotno prevodnostjo so se v zadnjem času hitro razvili. Plastični radiatorji z visoko toplotno prevodnostjo so vsi plastični radiatorji, s toplotno prevodnostjo, ki je nekaj desetkrat višja od navadne plastike in dosega 2-9w/mk, ter odlično prevodnostjo toplote in sevanjem; Nova vrsta izolacijskega materiala in materiala za odvajanje toplote, ki se lahko uporablja za različne močne sijalke in se lahko široko uporablja v različnih LED sijalkah od 1 W do 200 W.

Plastika z visoko toplotno prevodnostjo lahko prenese napetost do 6000 V AC, zaradi česar je primerna za uporabo neizolacijskih stikalnih napajalnikov s konstantnim tokom in visokonapetostnih linearnih napajalnikov s konstantnim tokom s HVLED. Omogočite, da bo ta vrsta LED-svetil zlahka prestala stroge varnostne predpise, kot so CE, TUV, UL itd. HVLED deluje pri visoki napetosti (VF=35-280VDC) in nizkem toku (IF=20-60mA), kar zmanjša segrevanje plošče HVLED. Plastični radiatorji z visoko toplotno prevodnostjo se lahko uporabljajo s tradicionalnimi stroji za brizganje in ekstrudiranje.

Ko je oblikovan, ima končni izdelek visoko gladkost. Z znatno izboljšano produktivnostjo in visoko prilagodljivostjo pri oblikovanju lahko v celoti izkoristi oblikovalčevo oblikovalsko filozofijo. Plastični radiator z visoko toplotno prevodnostjo je narejen iz polimerizacije PLA (koruznega škroba), popolnoma razgradljiv, brez ostankov in kemičnega onesnaževanja. Proizvodni proces ne onesnažuje s težkimi kovinami, ni odplak in izpušnih plinov, kar izpolnjuje globalne okoljske zahteve.

Molekule PLA znotraj plastičnega telesa za odvajanje toplote z visoko toplotno prevodnostjo so gosto zapakirane s kovinskimi ioni v nanometru, ki se lahko hitro premikajo pri visokih temperaturah in povečajo energijo toplotnega sevanja. Njegova vitalnost je boljša od vitalnosti kovinskih materialov, ki odvajajo toploto. Plastični radiator z visoko toplotno prevodnostjo je odporen na visoke temperature in se ne zlomi ali deformira pet ur pri 150 ℃. Z uporabo visokonapetostne sheme pogona IC z linearnim konstantnim tokom ne potrebuje elektrolitskega kondenzatorja in velike induktivnosti, kar močno izboljša življenjsko dobo celotne LED svetilke. Shema neizoliranega napajanja ima visoko učinkovitost in nizke stroške. Posebej primeren za uporabo fluorescenčnih cevi in ​​industrijskih in rudarskih sijalk visoke moči.

Plastični radiatorji z visoko toplotno prevodnostjo so lahko oblikovani s številnimi natančnimi rebri za odvajanje toplote, ki jih je mogoče narediti zelo tanke in imajo največjo širitev območja odvajanja toplote. Ko rebra za odvajanje toplote delujejo, samodejno ustvarijo zračno konvekcijo za razpršitev toplote, kar ima za posledico dober učinek odvajanja toplote. Toplota kroglic LED žarnice se neposredno prenese na krilo za odvajanje toplote skozi plastiko z visoko toplotno prevodnostjo in se hitro razprši s konvekcijo zraka in površinskim sevanjem.

Plastični radiatorji z visoko toplotno prevodnostjo imajo manjšo gostoto kot aluminij. Gostota aluminija je 2700 kg/m3, medtem ko je gostota plastike 1420 kg/m3, kar je približno polovica gostote aluminija. Zato je pri radiatorjih enake oblike teža plastičnih radiatorjev le 1/2 mase aluminijastih. Poleg tega je obdelava preprosta, njen cikel oblikovanja pa se lahko skrajša za 20-50 %, kar prav tako zmanjša gonilno silo stroškov.