Comparación de 5 tipos de disipadores de calor para luminarias LED de interior

O maior desafío técnico para as luminarias LED na actualidade é a disipación de calor. A mala disipación da calor levou a que a fonte de alimentación do controlador LED e os capacitores electrolíticos se convertan nas deficiencias para o desenvolvemento de luminarias LED e na razón do envellecemento prematuro das fontes de luz LED.
No esquema de iluminación que usa fonte de luz LED LV, debido ao estado de traballo da fonte de luz LED a baixa tensión (VF = 3,2 V) e alta corrente (IF = 300-700 mA), xera moita calor. As luminarias tradicionais teñen un espazo limitado e é difícil que os disipadores de calor de superficie pequena disipen a calor rapidamente. A pesar de utilizar varias solucións de disipación de calor, os resultados foron insatisfactorios e convertéronse nun problema insoluble para as luminarias LED. Sempre nos esforzamos por atopar materiais de disipación de calor sinxelos e fáciles de usar con boa condutividade térmica e baixo custo.
Na actualidade, cando as fontes de luz LED están acesas, preto do 30% da enerxía eléctrica convértese en enerxía luminosa e o resto en enerxía térmica. Por iso, exportar tanta enerxía térmica canto antes é unha tecnoloxía clave no deseño estrutural das lámpadas LED. A enerxía térmica debe disiparse mediante a condución térmica, a convección e a radiación. Só exportando calor o antes posible pode reducirse eficazmente a temperatura da cavidade dentro da lámpada LED, protexerse a fonte de alimentación de traballar nun ambiente prolongado de altas temperaturas e o envellecemento prematuro da fonte de luz LED causada pola alta temperatura a longo prazo. -Evitar o funcionamento a temperatura.

A vía de disipación de calor das luminarias LED
Debido a que as fontes de luz LED non teñen radiación infravermella nin ultravioleta, non teñen función de disipación de calor da radiación. O camiño de disipación de calor dos aparellos de iluminación LED só se pode exportar a través dun disipador de calor estreitamente combinado coa placa LED. O radiador debe ter as funcións de condución de calor, convección de calor e radiación de calor.
Calquera radiador, ademais de poder transferir rapidamente a calor da fonte de calor á superficie do radiador, depende principalmente da convección e da radiación para disipar a calor no aire. A condución térmica só resolve a vía de transferencia de calor, mentres que a convección térmica é a función principal dos disipadores de calor. O rendemento da disipación de calor está determinado principalmente pola área de disipación de calor, a forma e a intensidade da convección natural, e a radiación térmica é só unha función auxiliar.
En xeral, se a distancia da fonte de calor á superficie do disipador de calor é inferior a 5 mm, sempre que a condutividade térmica do material sexa superior a 5, a súa calor pódese exportar e o resto da disipación de calor debe estar dominado pola convección térmica.
A maioría das fontes de iluminación LED aínda usan contas LED con baixa tensión (VF=3,2V) e alta corrente (IF=200-700mA). Debido á alta calor xerada durante o funcionamento, débense empregar aliaxes de aluminio con alta condutividade térmica. Normalmente hai radiadores de aluminio fundido a presión, radiadores de aluminio extruído e radiadores de aluminio estampado. O radiador de aluminio fundido a presión é unha tecnoloxía de pezas de fundición a presión, na que se vierte a aliaxe de aluminio de cobre líquido de zinc no porto de alimentación da máquina de fundición a presión e, a continuación, a máquina de fundición a presión é fundida para producir un radiador cunha forma definida. mediante un molde predeseñado.

Radiador de aluminio fundido a presión
O custo de produción é controlable, pero as ás de disipación de calor non se poden facer delgadas, polo que é difícil aumentar a área de disipación de calor. Os materiais de fundición a presión que se usan habitualmente para os disipadores de calor de lámpadas LED son ADC10 e ADC12.

Radiador de aluminio comprimido
Espremer o aluminio líquido para darlle forma a través dun molde fixo, e logo cortar a barra coa forma desexada dun disipador de calor mediante o mecanizado, incorre en custos de procesamento máis altos nas fases posteriores. As ás de disipación de calor pódense facer moi finas, coa máxima expansión da área de disipación de calor. Cando as ás de disipación de calor funcionan, forman automaticamente a convección de aire para difundir a calor e o efecto de disipación da calor é bo. Os materiais de uso habitual son AL6061 e AL6063.

Radiador de aluminio estampado
Conséguese estampando e tirando placas de aceiro e aliaxe de aluminio con punzonadoras e moldes para formar radiadores en forma de copa. Os radiadores estampados teñen bordos interiores e exteriores lisos, pero unha área de disipación de calor limitada debido á falta de ás. Os materiais de aliaxe de aluminio que se usan habitualmente son 5052, 6061 e 6063. As pezas de estampación teñen baixa calidade e alta utilización do material, polo que é unha solución de baixo custo.
A condutividade térmica dos radiadores de aliaxe de aluminio é ideal e adecuada para fontes de alimentación de corrente constante con interruptor illado. Para fontes de alimentación de corrente constante con interruptor non illado, é necesario illar as fontes de alimentación de CA e CC, de alta e baixa tensión mediante o deseño estrutural dos aparellos de iluminación para pasar a certificación CE ou UL.

Radiador de aluminio revestido de plástico
É un disipador de calor cunha carcasa de plástico termocondutor e núcleo de aluminio. O plástico condutor térmico e o núcleo de disipación de calor de aluminio están moldeados dunha soa vez nunha máquina de moldeo por inxección, e o núcleo de disipación de calor de aluminio utilízase como parte integrada, que require un procesamento mecánico con antelación. A calor das perlas LED é rapidamente conducida ao plástico termocondutor a través do núcleo de disipación de calor de aluminio. O plástico termocondutor usa as súas múltiples ás para formar a disipación de calor por convección do aire e irradia parte da calor na súa superficie.
Os radiadores de aluminio envoltos en plástico adoitan empregar as cores orixinais do plástico termocondutor, branco e negro. Os radiadores de aluminio envoltos en plástico negro teñen mellores efectos de disipación de calor da radiación. O plástico condutor térmico é un tipo de material termoplástico que é fácil de moldear mediante o moldeado por inxección debido á súa fluidez, densidade, dureza e resistencia. Ten unha excelente resistencia aos ciclos de choque térmico e un excelente rendemento de illamento. Os plásticos condutores térmicos teñen un coeficiente de radiación maior que os materiais metálicos comúns.
A densidade do plástico termocondutor é un 40% máis baixa que a do aluminio fundido e da cerámica. Para radiadores da mesma forma, o peso do aluminio revestido de plástico pódese reducir case un terzo; En comparación con todos os radiadores de aluminio, ten custos de procesamento máis baixos, ciclos de procesamento máis curtos e temperaturas de procesamento máis baixas; O produto acabado non é fráxil; Os clientes poden proporcionar as súas propias máquinas de moldaxe por inxección para o deseño de aparencia diferenciada e a produción de luminarias. O radiador de aluminio envolto en plástico ten un bo rendemento de illamento e é fácil de aprobar as normas de seguridade.

Radiador de plástico de alta condutividade térmica
Os radiadores de plástico de alta condutividade térmica estiveron desenvolvendo rapidamente recentemente. Os radiadores de plástico de alta condutividade térmica son un tipo de radiador de plástico cunha condutividade térmica decenas de veces maior que os plásticos comúns, alcanzando 2-9 w/mk, e teñen unha excelente condutividade térmica e capacidades de radiación; Un novo tipo de material de illamento e disipación de calor que se pode aplicar a varias lámpadas de potencia e que se pode usar amplamente en varias lámpadas LED que van de 1W a 200W.
O plástico de alta condutividade térmica pode soportar 6000 V CA e é axeitado para usar fonte de alimentación de corrente constante con interruptor non illado e fonte de alimentación de corrente constante lineal de alta tensión de HVLED. Fai que estas luminarias LED sexan fáciles de pasar por rigorosas inspeccións de seguridade como CE, TUV, UL, etc. HVLED funciona nun estado de alta tensión (VF=35-280VDC) e baixa corrente (IF=20-60mA), o que reduce a calor. xeración da placa de perlas HVLED. Os radiadores de plástico de alta condutividade térmica pódense fabricar utilizando máquinas tradicionais de moldeo por inxección ou extrusión.
Unha vez formado, o produto acabado ten unha gran suavidade. Mellorando significativamente a produtividade, cunha gran flexibilidade no deseño de estilos, o que permite aos deseñadores utilizar plenamente os seus conceptos de deseño. O radiador de plástico de alta condutividade térmica está feito de polimerización PLA (amidón de millo), que é totalmente degradable, libre de residuos e libre de contaminación química. O proceso de produción non ten contaminación por metais pesados, nin sumidoiros nin gases de escape, cumprindo os requisitos ambientais mundiais.
As moléculas de PLA dentro do disipador de calor plástico de alta condutividade térmica están densamente embaladas con ións metálicos a nanoescala, que poden moverse rapidamente a altas temperaturas e aumentar a enerxía de radiación térmica. A súa vitalidade é superior á dos corpos de disipación de calor de material metálico. O disipador de calor de plástico de alta condutividade térmica é resistente ás altas temperaturas e non se rompe nin se deforma durante cinco horas a 150 ℃. Cando se aplica cunha solución de unidade IC de corrente constante lineal de alta tensión, non require capacitores electrolíticos nin indutores de gran volume, o que mellora moito a vida útil das luces LED. É unha solución de fonte de enerxía non illada con alta eficiencia e baixo custo. Especialmente indicado para a aplicación de tubos fluorescentes e lámpadas mineiras de alta potencia.
Os radiadores de plástico de alta condutividade térmica pódense deseñar con moitas ás precisas de disipación de calor, que se poden facer moi finas para maximizar a expansión da área de disipación de calor. Cando as ás de disipación de calor funcionan, forman automaticamente a convección de aire para difundir a calor, obtendo un mellor efecto de disipación da calor. A calor das contas LED transfírese directamente á á de disipación de calor a través dun plástico de alta condutividade térmica e disípase rapidamente a través da convección do aire e da radiación superficial.
Os radiadores de plástico de alta condutividade térmica teñen unha densidade máis lixeira que o aluminio. A densidade do aluminio é de 2700 kg/m3, mentres que a densidade do plástico é de 1420 kg/m3, o que é case a metade do aluminio. Polo tanto, para radiadores da mesma forma, o peso dos radiadores de plástico é só 1/2 do aluminio. E o procesamento é sinxelo e o seu ciclo de moldaxe pódese acurtar nun 20-50%, o que tamén reduce o custo da enerxía.


Hora de publicación: 30-Ago-2024