Porównanie 5 promienników wewnętrznych opraw oświetleniowych LED
Obecnie największym problemem technicznym opraw oświetleniowych LED jest rozpraszanie ciepła. Słabe odprowadzanie ciepła doprowadziło do tego, że zasilacze i kondensatory elektrolityczne LED stały się wadą w dalszym rozwoju opraw oświetleniowych LED i przyczyną przedwczesnego zanikania źródeł światła LED.
W rozwiązaniu oświetleniowym wykorzystującym źródło światła LED LV, ponieważ źródło światła LED pracuje w stanie pracy na niskim napięciu (VF=3,2V), wysokim prądzie (IF=300～700mA), generuje dużo ciepła, a oprawa tradycyjna ma małą przestrzeń i niewielką powierzchnię. Grzejnik ma trudności z szybkim rozpraszaniem ciepła. Chociaż przyjęto różne schematy rozpraszania ciepła, wyniki nie były zadowalające i stały się nierozwiązywalnym problemem dla opraw oświetleniowych LED. Zawsze szukamy materiałów, które są łatwe w użyciu, mają dobrą przewodność cieplną i tanie materiały odprowadzające ciepło.
Obecnie po włączeniu źródła światła LED około 30% energii elektrycznej zamieniane jest na energię świetlną, a reszta na energię cieplną. Dlatego też jak najszybsze wyeksportowanie tak dużej ilości energii cieplnej jest kluczową technologią w projektowaniu konstrukcyjnym lamp LED. Energia cieplna musi zostać rozproszona poprzez przewodzenie ciepła, konwekcję ciepła i promieniowanie cieplne. Tylko rozpraszając ciepło tak szybko, jak to możliwe, można skutecznie obniżyć temperaturę wnęki w lampie LED, a zasilacz może być chroniony przed pracą w długotrwałym środowisku o wysokiej temperaturze oraz przedwczesnym starzeniem się źródła światła LED z powodu długiego - można uniknąć długotrwałej pracy w wysokiej temperaturze.
Ścieżka rozpraszania ciepła oświetlenia LED
Ponieważ samo źródło światła LED nie ma promieni podczerwonych ani ultrafioletowych, samo źródło światła LED nie ma funkcji rozpraszania ciepła promieniowania. Metoda rozpraszania ciepła oprawy oświetleniowej LED może odprowadzać ciepło tylko przez grzejnik ściśle połączony z płytą kulkową lampy LED. Grzejnik musi pełnić funkcje przewodzenia ciepła, konwekcji ciepła i promieniowania ciepła.
Każdy grzejnik, oprócz tego, że jest w stanie szybko przewodzić ciepło ze źródła ciepła na powierzchnię grzejnika, najważniejsze jest odprowadzanie ciepła do powietrza poprzez konwekcję i promieniowanie. Przewodzenie ciepła rozwiązuje tylko sposób przekazywania ciepła, a konwekcja cieplna jest główną funkcją grzejnika. Wydajność rozpraszania ciepła zależy głównie od obszaru rozpraszania ciepła, kształtu i zdolności do naturalnej intensywności konwekcji. Promieniowanie cieplne jest tylko funkcją pomocniczą. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli odległość od źródła ciepła do powierzchni grzejnika jest mniejsza niż 5 mm, o ile przewodność cieplna materiału jest większa niż 5, ciepło można odprowadzić, a reszta rozpraszanego ciepła musi być zdominowany przez konwekcję cieplną.
Większość źródeł światła LED nadal używa niskonapięciowych (VF=3,2V) i wysokoprądowych (IF=200～700mA) kulek do lamp LED. Ze względu na wysokie ciepło podczas pracy należy zastosować stop aluminium o wyższej przewodności cieplnej. Zwykle są to grzejniki aluminiowe odlewane ciśnieniowo, grzejniki aluminiowe wytłaczane i grzejniki aluminiowe tłoczone. Grzejnik aluminiowy odlewany ciśnieniowo to technologia odlewów ciśnieniowych. Ciekły stop cynku, miedzi i aluminium wlewa się do wlotu maszyny do odlewania ciśnieniowego, a maszyna odlewnicza jest odlewana ciśnieniowo w celu odlania grzejnika o kształcie ograniczonym przez zaprojektowaną wcześniej formę.
Grzejnik z odlewu aluminiowego
Koszt produkcji jest kontrolowany, a skrzydło rozpraszania ciepła nie może być cienkie i trudno jest powiększyć obszar rozpraszania ciepła. Powszechnie stosowanymi materiałami odlewniczymi do grzejników lamp LED są ADC10 i ADC12. Grzejnik z ekstrudowanego aluminium
Płynne aluminium jest wytłaczane przez stałą matrycę, a następnie pręt jest obrabiany i cięty na żądany kształt grzejnika. Późniejszy koszt przetwarzania jest stosunkowo wysoki. Skrzydło promieniujące może być liczne i cienkie, a obszar rozpraszania ciepła jest maksymalnie rozszerzony. Gdy skrzydło promieniujące działa, konwekcja powietrza jest automatycznie tworzona w celu rozproszenia ciepła, a efekt rozpraszania ciepła jest lepszy. Powszechnie stosowane materiały to AL6061 i AL6063.
Grzejnik aluminiowy tłoczony
to użycie stempli i matryc do prasowania i wyciągania płyt ze stali i stopów aluminium w celu utworzenia grzejnika w kształcie miseczki. Wewnętrzne i zewnętrzne obrzeże radiatora jest gładkie, a obszar odprowadzania ciepła jest ograniczony ze względu na brak skrzydeł. Powszechnie stosowane materiały ze stopów aluminium to 5052, 6061 i 6063. Jakość części tłoczonych jest niewielka, a wskaźnik wykorzystania materiału wysoki, co jest rozwiązaniem tanim.
Przewodzenie ciepła grzejnika ze stopu aluminium jest idealne i jest bardziej odpowiednie do izolowanego przełączania zasilania prądu stałego. W przypadku nieizolowanych przełącznikowych zasilaczy stałoprądowych, konieczne jest odizolowanie zasilaczy AC i DC, wysokonapięciowych i niskonapięciowych poprzez konstrukcję konstrukcyjną lampy, aby uzyskać certyfikat CE lub UL.
