Šiuo metu didžiausia techninė problemaLED apšvietimasyra šilumos išsklaidymas. Dėl prasto šilumos išsklaidymo LED maitinimo šaltinis ir elektrolitinis kondensatorius tapo trumpąja plokšte tolesniam LED apšvietimo vystymui ir priešlaikinio LED šviesos šaltinio senėjimo priežastimi.

Apšvietimo schemoje, naudojant LV LED šviesos šaltinius, dėl LED šviesos šaltinio, veikiančio esant žemai įtampai (VF=3,2V) ir didelei srovei (IF=300-700mA), šiluma generuojama smarkiai. Tradiciniai šviestuvai turi ribotą erdvę, o mažiems aušintuvams sunku greitai eksportuoti šilumą. Nepaisant įvairių aušinimo schemų, rezultatai nebuvo patenkinami ir tapo neišsprendžiama problemaLED šviestuvai. Visada stengiamės rasti pigių šilumos išsklaidymo medžiagų, kurias būtų lengva naudoti ir kurių šilumos laidumas būtų geras.

Šiuo metu apie 30 % LED šviesos šaltinių elektros energijos po įjungimo paverčiama šviesos energija, o likusi dalis paverčiama šilumine energija. Todėl kuo greičiau eksportuoti tiek daug šiluminės energijos yra pagrindinė LED šviestuvų konstrukcijų projektavimo technologija. Šiluminė energija turi būti išsklaidyta per šilumos laidumą, konvekciją ir spinduliuotę. Tik kuo greičiau eksportuojant šilumą, viduje esančios ertmės temperatūra gali pakiltiLED lempabūtų veiksmingai sumažintas, maitinimo šaltinis būtų apsaugotas nuo darbo ilgalaikėje aukštos temperatūros aplinkoje ir būtų išvengta priešlaikinio LED šviesos šaltinio senėjimo, kurį sukelia ilgalaikis veikimas aukštoje temperatūroje.

LED šviestuvų šilumos išsklaidymo būdai

Kadangi LED šviesos šaltiniai neturi infraraudonųjų ar ultravioletinių spindulių, jie neturi spinduliuotės šilumos išsklaidymo funkcijos. Šviesos diodų šviestuvų šilumos išsklaidymo kelias gali būti nustatytas tik naudojant šilumos kriaukles, glaudžiai sujungtas su LED karoliukų plokštėmis. Radiatorius turi atlikti šilumos laidumo, šilumos konvekcijos ir šilumos spinduliavimo funkcijas.

Bet kuris radiatorius, be to, kad gali greitai perduoti šilumą iš šilumos šaltinio į radiatoriaus paviršių, daugiausia priklauso nuo konvekcijos ir spinduliuotės, kad šiluma būtų išsklaidyta į orą. Šilumos laidumas išsprendžia tik šilumos perdavimo kelią, o šiluminė konvekcija yra pagrindinė radiatoriaus funkcija. Šilumos išsklaidymo efektyvumą daugiausia lemia šilumos išsklaidymo plotas, forma ir natūralus konvekcijos intensyvumas, o šiluminė spinduliuotė yra tik pagalbinė funkcija.

Paprastai tariant, jei atstumas nuo šilumos šaltinio iki radiatoriaus paviršiaus yra mažesnis nei 5 mm, kol medžiagos šilumos laidumas yra didesnis nei 5, jos šilumą galima eksportuoti, o likusioje šilumos išsklaidyme turi vyrauti šiluminė konvekcija. .

Dauguma LED apšvietimo šaltinių vis dar naudoja žemos įtampos (VF=3,2V) ir didelės srovės (IF=200-700mA) LED karoliukus. Dėl didelio karščio eksploatacijos metu reikia naudoti aliuminio lydinius su dideliu šilumos laidumu. Paprastai yra slėginio aliuminio radiatoriai, ekstruzinio aliuminio radiatoriai ir štampuoto aliuminio radiatoriai. Lieto aliuminio radiatorius yra slėginio liejimo dalių technologija, kurią taikant į liejimo mašinos padavimo angą pilamas skystas cinko vario aliuminio lydinys, o po to išliejamas į iš anksto suprojektuotą iš anksto nustatytos formos formą.

Lieto aliuminio radiatorius

Gamybos sąnaudos yra kontroliuojamos, o šilumos išsklaidymo sparnas negali būti plonas, todėl sunku maksimaliai padidinti šilumos išsklaidymo plotą. Dažniausiai naudojamos LED lempų radiatorių liejimo medžiagos yra ADC10 ir ADC12.

Presuotas aliuminio radiatorius

Skystas aliuminis išspaudžiamas į formą per fiksuotą formą, o tada strypas apdorojamas ir supjaustomas į norimą šilumos kriauklės formą, todėl vėlesniame etape apdorojimo išlaidos yra didesnės. Šilumos išsklaidymo sparnas gali būti labai plonas, maksimaliai išplečiant šilumos sklaidos plotą. Kai veikia šilumos išsklaidymo sparnas, jis automatiškai formuoja oro konvekciją, kad išsklaidytų šilumą, o šilumos išsklaidymo efektas yra geras. Dažniausiai naudojamos medžiagos yra AL6061 ir AL6063.

Antspauduotas aliuminio radiatorius

Tai plieno ir aliuminio lydinio plokščių štampavimo ir pakėlimo procesas per perforatorių ir formą, kad būtų sukurtas puodelio formos radiatorius. Antspauduotas radiatorius turi lygią vidinę ir išorinę perimetrą, o šilumos išsklaidymo plotas yra ribotas dėl sparnų trūkumo. Dažniausiai naudojamos aliuminio lydinio medžiagos yra 5052, 6061 ir 6063. Antspauduotos dalys pasižymi žema kokybe ir dideliu medžiagų panaudojimu, todėl yra pigus sprendimas.

Aliuminio lydinio radiatorių šilumos laidumas yra idealus ir tinka izoliuotiems nuolatinės srovės maitinimo šaltiniams. Norint gauti CE arba UL sertifikatą, naudojant neišskiriamojo jungiklio nuolatinės srovės maitinimo šaltinius, būtina izoliuoti kintamosios ir nuolatinės srovės, aukštos ir žemos įtampos maitinimo šaltinius pagal apšvietimo įrenginių konstrukciją.

Aliuminio radiatorius su plastiku

Tai šilumos kriauklė su šilumai laidžiu plastikiniu apvalkalu ir aliuminio šerdimi. Šilumai laidus plastiko ir aliuminio šilumos išsklaidymo šerdis suformuojama vienu metu liejimo mašinoje, o aliuminio šilumos išsklaidymo šerdis naudojama kaip įterptoji dalis, kurią reikia apdoroti iš anksto. LED lempos karoliukų šiluma per aliuminio šilumos išsklaidymo šerdį greitai perduodama šilumai laidžiui plastikui. Šilumai laidus plastikas naudoja kelis sparnus oro konvekciniam šilumos išsklaidymui, o jo paviršius išspinduliuoja dalį šilumos.

Plastikiniais aliumininiais radiatoriais dažniausiai naudojamos originalios šilumai laidžios plastiko spalvos – balta ir juoda. Juodo plastiko plastiko plastiku dengti aliuminio radiatoriai turi geresnį radiacijos ir šilumos išsklaidymo efektą. Šilumai laidus plastikas yra tam tikra termoplastinė medžiaga. Medžiagos sklandumą, tankį, kietumą ir stiprumą lengva lieti įpurškimu. Jis turi gerą atsparumą šalčio ir karšto smūgio ciklams ir puikias izoliacijos savybes. Šilumai laidžio plastiko spinduliavimo koeficientas yra geresnis nei įprastų metalinių medžiagų

Šilumai laidžio plastiko tankis yra 40 % mažesnis nei liejamo aliuminio ir keramikos, o tokios pat formos radiatorių plastiku dengto aliuminio svorį galima sumažinti beveik trečdaliu; Palyginti su visais aliuminio radiatoriais, apdorojimo kaina yra maža, apdorojimo ciklas yra trumpas, o apdorojimo temperatūra yra žema; Gatavas produktas nėra trapus; Kliento paties įpurškimo liejimo mašina gali būti naudojama diferencijuotai išvaizdos projektavimui ir šviestuvų gamybai. Plastikiniu sluoksniu padengtas aliuminio radiatorius pasižymi geromis izoliacinėmis savybėmis ir lengvai atitinka saugos reikalavimus.

Didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius

Pastaruoju metu sparčiai vystėsi didelio šilumos laidumo plastikiniai radiatoriai. Didelio šilumos laidumo plastikiniai radiatoriai – tai visi plastikiniai radiatoriai, kurių šilumos laidumas keliasdešimt kartų didesnis nei įprastų plastikų, siekia 2-9w/mk, pasižymi puikiomis šilumos laidumo ir spinduliavimo galimybėmis; Naujo tipo izoliacinė ir šilumos išsklaidymo medžiaga, kuri gali būti pritaikyta įvairioms galios lempoms ir gali būti plačiai naudojama įvairiose LED lempose nuo 1W iki 200W.

Didelio šilumos laidumo plastikas gali atlaikyti iki 6000 V kintamosios srovės įtampą, todėl jis tinkamas naudoti neišskiriančius nuolatinės srovės maitinimo šaltinius ir aukštos įtampos linijinius nuolatinės srovės maitinimo šaltinius su HVLED. Kad šio tipo LED šviestuvai lengvai atitiktų griežtus saugos reikalavimus, pvz., CE, TUV, UL ir kt. HVLED veikia esant aukštai įtampai (VF = 35-280 VDC) ir žemai srovei (IF = 20-60 mA), o tai sumažina šildymą. HVLED karoliukų plokštės. Didelio šilumos laidumo plastikiniai radiatoriai gali būti naudojami su tradicinėmis liejimo ir ekstruzijos mašinomis.

Suformavus gatavas produktas yra labai lygus. Žymiai pagerinantis produktyvumą, su dideliu lankstumu formuojant dizainą, jis gali visiškai panaudoti dizainerio dizaino filosofiją. Didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius pagamintas iš PLA (kukurūzų krakmolo) polimerizacijos, visiškai skaidomas, be likučių ir be cheminės taršos. Gamybos procese nėra sunkiųjų metalų taršos, nuotekų ir išmetamųjų dujų, atitinkantys pasaulinius aplinkosaugos reikalavimus.

Didelio šilumos laidumo plastikinio šilumos išsklaidymo korpuso viduje esančios PLA molekulės yra tankiai supakuotos nanoskalės metalo jonų, kurie gali greitai judėti aukštoje temperatūroje ir padidinti šiluminės spinduliuotės energiją. Jo gyvybingumas pranašesnis už metalinių medžiagų šilumą išsklaidžiusių kūnų. Didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius yra atsparus aukštai temperatūrai, 150 ℃ temperatūroje nelūžta ir nesideformuoja penkias valandas. Taikant aukštos įtampos linijinės nuolatinės srovės IC pavaros schemą, jai nereikia elektrolitinio kondensatoriaus ir didelio induktyvumo, o tai labai pagerina visos LED lempos tarnavimo laiką. Neizoliuota maitinimo schema pasižymi dideliu efektyvumu ir mažomis sąnaudomis. Ypač tinka fluorescencinėms lempoms ir didelės galios pramoninėms ir kasybos lempoms.

Didelio šilumos laidumo plastikiniai radiatoriai gali būti suprojektuoti su daugybe tikslių šilumos išsklaidymo briaunų, kurios gali būti labai plonos ir maksimaliai išplečiamos šilumos sklaidos plote. Kai veikia šilumos išsklaidymo briaunelės, jos automatiškai formuoja oro konvekciją, kad išsklaidytų šilumą, todėl gaunamas geras šilumos išsklaidymo efektas. LED lempos karoliukų šiluma yra tiesiogiai perduodama šilumos išsklaidymo sparnui per didelio šilumos laidumo plastiką ir greitai išsklaido per oro konvekciją ir paviršiaus spinduliuotę.

Didelio šilumos laidumo plastikiniai radiatoriai yra lengvesni nei aliuminio. Aliuminio tankis yra 2700 kg/m3, o plastiko – 1420 kg/m3, tai yra maždaug pusė aliuminio. Todėl tokios pat formos radiatoriams plastikinių radiatorių svoris yra tik 1/2 aliuminio. Be to, apdorojimas yra paprastas, o jo formavimo ciklas gali sutrumpėti 20-50%, o tai taip pat sumažina kaštų varomąją jėgą.