Trenutno najveći tehnički problem LED rasvjetnih tijela je rasipanje topline. Slabo odvođenje topline dovelo je do LED pogonskih izvora napajanja i elektrolitičkih kondenzatora koji su postali nedostaci u daljem razvoju LED rasvjetnih tijela, te uzrok preranog propadanja LED izvora svjetlosti.
U rasvjetnom rješenju koje koristi LV LED izvor svjetlosti, jer LED izvor svjetlosti radi u radnom stanju niskog napona (VF=3.2V), visoke struje (IF=300～700mA), stvara mnogo topline. Prostor tradicionalnih lampi je mali, a površina mala. Radijatoru je teško brzo raspršiti toplinu. Iako su usvojene različite sheme odvođenja topline, rezultati nisu bili zadovoljavajući i postali su nerješivi problem za LED rasvjetna tijela. Uvijek tražimo materijale koji su jednostavni za korištenje, imaju dobru toplinsku provodljivost i niske cijene.
Trenutno, nakon što se LED izvor svjetlosti uključi, oko 30% električne energije pretvara se u svjetlosnu energiju, a ostatak se pretvara u toplinsku energiju. Stoga je izvoz tolike toplotne energije što je prije moguće ključna tehnologija u strukturnom dizajnu LED svjetiljki. Toplotna energija se mora disipirati kroz provođenje toplote, toplotnu konvekciju i toplotno zračenje. Samo što pre odvođenjem toplote može se efikasno smanjiti temperatura šupljine u LED lampi, a napajanje se može zaštititi od rada u dugotrajnom okruženju visoke temperature i preranog starenja LED izvora svetlosti usled dugotrajnog -trajni rad na visokim temperaturama može se izbjeći.
Put odvođenja toplote LED rasvjete
Budući da sam LED izvor svjetlosti nema infracrvene ili ultraljubičaste zrake, sam LED izvor svjetlosti nema funkciju disipacije topline zračenja. Metoda odvođenja topline LED rasvjetnog tijela može izvući toplinu samo kroz radijator usko u kombinaciji sa pločom perle LED lampe. Radijator mora imati funkcije provođenja toplote, toplotne konvekcije i toplotnog zračenja.
Svaki radijator, osim što može brzo provesti toplinu od izvora topline do površine radijatora, glavna stvar je da odvodi toplinu u zrak konvekcijom i zračenjem. Provođenje topline rješava samo način prijenosa topline, a toplinska konvekcija je glavna funkcija radijatora. Performanse odvođenja topline uglavnom su određene površinom odvođenja topline, oblikom i sposobnošću prirodnog intenziteta konvekcije. Toplotno zračenje je samo pomoćna funkcija.
Općenito govoreći, ako je udaljenost od izvora topline do površine radijatora manja od 5 mm, sve dok je toplinska provodljivost materijala veća od 5, toplina se može eksportovati, a ostatak rasipanje topline mora biti dominira termička konvekcija.
Većina LED izvora rasvjete i dalje koristi niskonaponske (VF=3,2V) i visoke struje (IF=200～700mA) perle LED lampe. Zbog velike toplote tokom rada, potrebno je koristiti leguru aluminijuma veće toplotne provodljivosti. Obično postoje radijatori od livenog aluminijuma, radijatori od ekstrudiranog aluminijuma i radijatori od štancanog aluminijuma. Aluminijski radijator za livenje pod pritiskom je tehnologija livenja delova pod pritiskom. Tečna legura cinka, bakra i aluminijuma se sipa u ulaz mašine za tlačno livenje, a mašina za livenje pod pritiskom se liva da bi se izlio radijator sa oblikom ograničenim unapred dizajniranim kalupom.
Radijator od livenog aluminijuma
Troškovi proizvodnje se mogu kontrolisati, a krilo za rasipanje toplote se ne može učiniti tankim, a teško je povećati površinu odvođenja toplote. Uobičajeni materijali za livenje pod pritiskom za radijatore LED lampe su ADC10 i ADC12.
Radijator od ekstrudiranog aluminijuma
Tečni aluminijum se ekstrudira kroz fiksnu matricu, a zatim se šipka mašinski obrađuje i reže u željeni oblik radijatora. Troškovi kasnije obrade su relativno visoki. Zračeće krilo se može napraviti mnogo i tanko, a područje odvođenja topline je prošireno u najvećoj mjeri. Kada radijacijsko krilo radi, konvekcija zraka se automatski formira za difuziju topline, a učinak odvođenja topline je bolji. Najčešće korišteni materijali su AL6061 i AL6063.
Štancani aluminijumski radijator
je presovanje i izvlačenje ploča od čelika i legure aluminijuma probijanjem presa i kalupa da se od njih napravi radijator u obliku čaše. Unutrašnja i vanjska periferija perforiranog radijatora je glatka, a područje odvođenja topline je ograničeno zbog odsustva krila. Uobičajeni materijali od aluminijskih legura su 5052, 6061 i 6063. Kvalitet dijelova za štancanje je mali, a stopa iskorištenja materijala je visoka, što je jeftino rješenje.
Toplotna provodljivost radijatora od aluminijumske legure je idealna, a pogodnija je za izolovano prekidačko napajanje konstantnom strujom. Za neizolovana prekidačka napajanja konstantnom strujom, potrebno je izolovati AC i DC, visokonaponske i niskonaponske izvore napajanja kroz strukturni dizajn lampe kako bi prošli CE ili UL certifikat.
Aluminijski radijator presvučen plastikom
je hladnjak s termo vodljivom plastičnom školjkom i aluminijskom jezgrom. Toplotno provodljiva plastika i aluminijumski hladnjak se formiraju na mašini za brizganje u jednom trenutku, a aluminijumski hladnjak se koristi kao ugrađeni deo, koji je potrebno unapred obraditi. Toplina perle LED lampe se brzo prenosi na termo provodljivu plastiku kroz aluminijumsko jezgro za rasipanje toplote. Toplotno provodljiva plastika koristi svoja višestruka krila za stvaranje konvekcije zraka za rasipanje topline i koristi svoju površinu da zrači dio topline.
Aluminijski radijatori obloženi plastikom uglavnom koriste originalne boje toplinski vodljive plastike, bijelu i crnu, a crni aluminijski radijatori obloženi plastikom imaju bolji učinak odvođenja topline zračenja. Toplotno vodljiva plastika je vrsta termoplastičnog materijala. Fluidnost, gustina, žilavost i čvrstoća materijala lako se brizgaju. Ima dobru otpornost na cikluse hladnog i toplotnog udara i odlična izolaciona svojstva. Koeficijent emisivnosti termo vodljive plastike je bolji od koeficijenta emisivnosti običnih metalnih materijala.
Gustoća termo provodljive plastike je 40% manja od gustoće aluminijuma i keramike livenog pod pritiskom. Težina aluminijuma obloženog plastikom može se smanjiti za skoro jednu trećinu za isti oblik radijatora. U poređenju sa potpuno aluminijumskim radijatorom, cena obrade je niska, ciklus obrade je kratak, a temperatura obrade niska; Gotov proizvod nije lomljiv; Mašina za brizganje koju obezbeđuje kupac može da izvede dizajn i proizvodnju diferenciranog izgleda lampe. Aluminijski radijator obložen plastikom ima dobre izolacijske performanse i lako se propušta sigurnosnim propisima.
Plastični radijator visoke toplotne provodljivosti
Plastični radijator visoke toplotne provodljivosti nedavno se brzo razvio. Plastični radijator visoke toplotne provodljivosti je potpuno plastični radijator. Njegova toplotna provodljivost je desetine puta veća od one obične plastike, dostižući 2-9w/mk. Ima odličnu provodljivost toplote i sposobnost toplotnog zračenja. ; Nova vrsta izolacionog i toplotnog materijala koji se može primijeniti na različite žarulje snage, a može se široko koristiti u raznim LED lampama od 1W~200W.
Plastika visoke toplotne provodljivosti otporna na napon do 6000V AC, pogodna za neizolovano prekidačko napajanje konstantnom strujom, HVLED visokonaponsko linearno napajanje konstantnom strujom. Učinite da ova vrsta LED rasvjetnih lampi lako prođe CE, TUV, UL i druge stroge sigurnosne inspekcije. HVLED prihvata radno stanje visokog napona (VF=35-280VDC), niske struje (IF=20-60mA), tako da je toplota ploče sa perlama HVLED lampe smanjena. Plastični radijator visoke toplotne provodljivosti može koristiti tradicionalno brizganje ili ekstruder.
Jednokratno oblikovanje, gotov proizvod ima visoku glatkoću. Značajno poboljšati efikasnost proizvodnje, a fleksibilnost dizajna je visoka, što može dati punu igru dizajnerskom konceptu dizajna'. Plastični radijator visoke toplotne provodljivosti je polimerizovan PLA (kukuruzni škrob), koji je potpuno razgradiv, bez ostataka, bez hemijskog zagađenja, bez zagađenja teškim metalima u procesu proizvodnje, bez kanalizacije, bez otpadnih gasova i ispunjava globalne zahteve zaštite životne sredine.
Plastični hladnjak visoke toplotne provodljivosti je gusto prepun nano metalnih jona između PLA molekula, koji se mogu brzo kretati na visokim temperaturama i povećati energiju toplotnog zračenja. Njegova vitalnost je bolja nego kod hladnjaka od metalnog materijala. Plastični radijator visoke toplotne provodljivosti je otporan na visoke temperature, 150℃ pet sati bez lomljenja ili deformisanja. Koristi se sa visokonaponskim linearnim IC drajverskim programom konstantne struje, bez elektrolitskih kondenzatora i induktivnosti velike zapremine, uvelike poboljšavajući vijek trajanja cijele LED lampe, neizolovano rješenje za napajanje i visoku efikasnost, niske cijene. Posebno je pogodan za primenu fluorescentnih cevi i industrijskih i rudarskih lampi velike snage.
Plastični radijator visoke toplotne provodljivosti može biti dizajniran sa mnogo preciznih rashladnih krila, rashladna krila se mogu napraviti mnogo i tanka, a površina rasipanje toplote može biti maksimizirana. Kada rashladna krila rade, konvekcija zraka se automatski formira kako bi se raspršila toplina, a učinak odvođenja topline je bolji. Toplina perle LED lampe se direktno prenosi na krilo za disipaciju toplote kroz plastiku visoke toplotne provodljivosti, a toplota se brzo raspršuje kroz konvekciju vazduha i površinsko zračenje.
Plastični hladnjak visoke toplotne provodljivosti ima manju gustinu od aluminijuma. Gustoća aluminijuma je 2700kg/m3, dok je gustina plastike 1420kg/m3, što je skoro upola manje od aluminijuma. Stoga je težina plastičnog radijatora istog oblika samo 1/2 težine aluminijskog. Štaviše, obrada je jednostavna, a ciklus oblikovanja može se skratiti za 20-50%, što smanjuje snagu troškova.
