Сравнение 5 типов радиаторов для светодиодных светильников внутреннего освещения

Самой большой технической проблемой для светодиодных светильников в настоящее время является рассеивание тепла. Плохой отвод тепла привел к тому, что блоки питания драйверов светодиодов и электролитические конденсаторы стали недостатками для дальнейшего развития светодиодных светильников, а также причиной преждевременного старения светодиодных источников света.
В схеме освещения с использованием низковольтного светодиодного источника света из-за рабочего состояния светодиодного источника света при низком напряжении (VF=3,2 В) и большом токе (IF=300-700 мА) он выделяет много тепла. Традиционные осветительные приборы имеют ограниченное пространство, и радиаторам небольшой площади трудно быстро рассеивать тепло. Несмотря на использование различных решений по отводу тепла, результаты оказались неудовлетворительными и стали неразрешимой проблемой для светодиодных светильников. Мы всегда стремимся найти простые и удобные в использовании материалы для отвода тепла с хорошей теплопроводностью и низкой стоимостью.
В настоящее время при включении светодиодных источников света около 30% электрической энергии преобразуется в световую, а остальная часть — в тепловую. Поэтому экспорт такого большого количества тепловой энергии как можно скорее является ключевой технологией при проектировании конструкции светодиодных ламп. Тепловая энергия должна рассеиваться посредством теплопроводности, конвекции и излучения. Только за счет скорейшего отвода тепла можно эффективно снизить температуру полости внутри светодиодной лампы, защитить источник питания от работы в длительной среде с высокой температурой и преждевременного старения светодиодного источника света, вызванного длительным высоким напряжением. -Избегать температурной работы.

Путь отвода тепла в светодиодных светильниках
Поскольку светодиодные источники света сами по себе не излучают инфракрасное или ультрафиолетовое излучение, они не имеют функции рассеивания тепла. Путь рассеивания тепла от светодиодных светильников может осуществляться только через радиатор, тесно совмещенный со светодиодной панелью. Радиатор должен обладать функциями теплопроводности, теплоконвекции и теплоизлучения.
Любой радиатор, помимо способности быстро передавать тепло от источника тепла к поверхности радиатора, в основном использует конвекцию и излучение для рассеивания тепла в воздух. Теплопроводность решает только путь теплопередачи, тогда как тепловая конвекция является основной функцией радиаторов. Эффективность рассеивания тепла в основном определяется площадью рассеивания тепла, формой и интенсивностью естественной конвекции, а тепловое излучение является лишь вспомогательной функцией.
Вообще говоря, если расстояние от источника тепла до поверхности радиатора составляет менее 5 мм, а теплопроводность материала превышает 5, его тепло можно экспортировать, а остальная часть рассеивания тепла должна преобладает тепловая конвекция.
В большинстве источников светодиодного освещения по-прежнему используются светодиодные шарики с низким напряжением (VF=3,2 В) и большим током (IF=200–700 мА). Из-за высокого выделения тепла при работе необходимо использовать алюминиевые сплавы с высокой теплопроводностью. Обычно существуют радиаторы из литого под давлением алюминия, радиаторы из экструдированного алюминия и радиаторы из штампованного алюминия. Литой алюминиевый радиатор — это технология литья под давлением деталей, при которой жидкий цинк-медно-алюминиевый сплав заливается в загрузочное отверстие машины для литья под давлением, а затем отливается на машине для литья под давлением для получения радиатора определенной формы. по заранее разработанной форме.

Литой алюминиевый радиатор
Себестоимость производства является контролируемой, но крылья рассеивания тепла не могут быть сделаны тонкими, что затрудняет увеличение площади рассеивания тепла. Обычно используемые материалы для литья под давлением для радиаторов светодиодных ламп — это ADC10 и ADC12.

Сжатый алюминиевый радиатор
Выдавливание жидкого алюминия в форму с помощью фиксированной формы, а затем резка стержня до желаемой формы радиатора посредством механической обработки влечет за собой более высокие затраты на обработку на более поздних этапах. Крылья теплоотвода можно сделать очень тонкими, с максимальным расширением площади отвода тепла. Когда крылья рассеивания тепла работают, они автоматически создают конвекцию воздуха для рассеивания тепла, и эффект рассеивания тепла хороший. Обычно используемые материалы — AL6061 и AL6063.

Штампованный алюминиевый радиатор
Это достигается путем штамповки и вытягивания пластин из стали и алюминиевых сплавов с помощью штамповочных машин и форм для формирования чашеобразных радиаторов. Штампованные радиаторы имеют гладкие внутренние и внешние края, но ограниченную площадь рассеивания тепла из-за отсутствия крыльев. Обычно используемые материалы из алюминиевых сплавов — 5052, 6061 и 6063. Штамповочные детали имеют низкое качество и требуют большого использования материала, что делает их недорогим решением.
Теплопроводность радиаторов из алюминиевого сплава идеальна и подходит для изолированных источников питания постоянного тока. Для неизолированных импульсных источников питания постоянного тока необходимо изолировать источники питания переменного и постоянного тока, высокого и низкого напряжения посредством конструктивной конструкции осветительных приборов, чтобы пройти сертификацию CE или UL.

Алюминиевый радиатор с пластиковым покрытием
Это радиатор с теплопроводящей пластиковой оболочкой и алюминиевым сердечником. Теплопроводный пластик и алюминиевый теплоотводный сердечник отливаются за один проход на литьевой машине, а алюминиевый теплоотводящий сердечник используется в качестве закладной детали, требующей предварительной механической обработки. Тепло светодиодных шариков быстро передается к теплопроводящему пластику через алюминиевый теплоотводящий сердечник. Теплопроводный пластик использует свои многочисленные крылья для рассеивания тепла конвекцией воздуха и излучает часть тепла на свою поверхность.
В алюминиевых радиаторах с пластиковой оболочкой обычно используются оригинальные цвета теплопроводящего пластика: белый и черный. Алюминиевые радиаторы в черной пластиковой упаковке обладают лучшим эффектом рассеивания тепла. Теплопроводный пластик — это тип термопластического материала, которому легко придать форму посредством литья под давлением благодаря его текучести, плотности, ударной вязкости и прочности. Он обладает превосходной устойчивостью к циклам термического удара и отличными изоляционными характеристиками. Теплопроводные пластики имеют более высокий коэффициент излучения, чем обычные металлические материалы.
Плотность теплопроводящего пластика на 40% ниже, чем у литого под давлением алюминия и керамики. Для радиаторов той же формы вес алюминия с пластиковым покрытием можно уменьшить почти на треть; По сравнению со всеми алюминиевыми радиаторами он имеет более низкие затраты на обработку, более короткие циклы обработки и более низкие температуры обработки; Готовое изделие не хрупкое; Клиенты могут предоставить собственные термопластавтоматы для индивидуального дизайна внешнего вида и производства осветительных приборов. Алюминиевый радиатор в пластиковой упаковке обладает хорошими изоляционными характеристиками и легко соответствует требованиям безопасности.

Пластиковый радиатор с высокой теплопроводностью.
В последнее время стремительно развиваются пластиковые радиаторы с высокой теплопроводностью. Пластиковые радиаторы с высокой теплопроводностью представляют собой тип цельнопластических радиаторов с теплопроводностью в десятки раз выше, чем у обычных пластиков, достигая 2-9 Вт/мК, и обладают отличной теплопроводностью и радиационной способностью; Новый тип изоляционного и теплоотводящего материала, который можно применять в лампах различной мощности и широко использовать в различных светодиодных лампах мощностью от 1 Вт до 200 Вт.
Пластик с высокой теплопроводностью выдерживает напряжение переменного тока 6000 В и подходит для использования источника питания постоянного тока с неизолированным переключателем и высоковольтного линейного источника питания постоянного тока HVLED. Сделайте эти светодиодные осветительные приборы легкими для прохождения строгих проверок безопасности, таких как CE, TUV, UL и т. д. HVLED работает в состоянии высокого напряжения (VF = 35–280 В постоянного тока) и низкого тока (IF = 20–60 мА), что снижает нагрев. поколение бортовых панелей HVLED. Пластиковые радиаторы с высокой теплопроводностью можно изготавливать с использованием традиционных литьевых или экструзионных машин.
После формирования готовый продукт имеет высокую гладкость. Значительное повышение производительности и высокая гибкость в дизайне стилей, позволяющая дизайнерам полностью использовать свои дизайнерские концепции. Пластиковый радиатор с высокой теплопроводностью изготовлен из полимеризованного PLA (кукурузного крахмала), который полностью разлагается, не содержит остатков и химических загрязнений. В производственном процессе отсутствуют загрязнения тяжелыми металлами, сточные воды и выхлопные газы, что соответствует глобальным экологическим требованиям.
Молекулы PLA внутри пластикового радиатора с высокой теплопроводностью плотно упакованы наноразмерными ионами металлов, которые могут быстро перемещаться при высоких температурах и увеличивать энергию теплового излучения. Его живучесть превосходит живучесть теплоотводящих тел из металлического материала. Пластиковый радиатор с высокой теплопроводностью устойчив к высоким температурам, не ломается и не деформируется в течение пяти часов при температуре 150 ℃. При применении с высоковольтной линейной ИС привода постоянного тока не требуются электролитические конденсаторы или катушки индуктивности большого объема, что значительно увеличивает срок службы светодиодных фонарей. Это неизолированный источник питания с высокой эффективностью и низкой стоимостью. Особенно подходит для использования люминесцентных ламп и мощных шахтных ламп.
Пластиковые радиаторы с высокой теплопроводностью могут быть оснащены множеством точных крыльев для рассеивания тепла, которые можно сделать очень тонкими, чтобы максимально увеличить площадь рассеивания тепла. Когда крылья рассеивания тепла работают, они автоматически создают конвекцию воздуха для рассеивания тепла, что приводит к лучшему эффекту рассеивания тепла. Тепло светодиодных шариков напрямую передается на теплоотводящее крыло через пластик с высокой теплопроводностью и быстро рассеивается за счет конвекции воздуха и поверхностного излучения.
Пластиковые радиаторы с высокой теплопроводностью имеют меньшую плотность, чем алюминиевые. Плотность алюминия составляет 2700 кг/м3, а плотность пластика — 1420 кг/м3, что составляет почти половину алюминия. Поэтому для радиаторов одинаковой формы вес пластиковых радиаторов составляет всего 1/2 веса алюминия. Обработка проста, а цикл формования можно сократить на 20-50%, что также снижает затраты на электроэнергию.


Время публикации: 30 августа 2024 г.