Nello schema di illuminazione che utilizza la sorgente luminosa a LED LV, poiché la sorgente luminosa a LED funziona a bassa tensione (VF = 3,2 V) e una grande corrente (IF = 300-700 mA), il calore è molto forte e lo spazio di l'apparecchio convenzionale è piccolo e l'area è piccola. Il dissipatore di calore è difficile da ottenere calore rapidamente. Nonostante l'uso di una varietà di soluzioni di raffreddamento, i risultati non sono soddisfacenti e diventano un problema con l'illuminazione a LED. Alla ricerca di facile da usare, buona conducibilità termica e materiali a basso costo per il dissipatore di calore lavorano sempre duramente.
Allo stato attuale, dopo l'accensione della sorgente luminosa a LED, circa il 30% dell'energia elettrica viene convertita in energia luminosa e il resto viene convertito in energia termica. Pertanto, è una tecnologia chiave progettare al più presto la struttura dell'apparecchio d'illuminazione a LED per ricavare così tanta energia termica. L'energia termica deve essere dissipata mediante conduzione del calore, convezione del calore e radiazione del calore. Solo esponendo il calore il prima possibile è possibile ridurre efficacemente la temperatura della cavità nella lampada a LED, al fine di proteggere l'alimentatore dal lavoro in un ambiente ad alta temperatura di lunga durata, al fine di evitare l'invecchiamento precoce della sorgente luminosa a LED a causa del funzionamento ad alta temperatura a lungo termine.
Percorso di raffreddamento per illuminazione a LED
Poiché la stessa sorgente luminosa a LED non ha raggi infrarossi o ultravioletti, la stessa sorgente luminosa a LED non ha alcuna funzione di dissipazione del calore da radiazione e il percorso di dissipazione del calore del dispositivo di illuminazione a LED può solo ricavare calore attraverso un dissipatore di calore strettamente combinato con il LED tallone della lampada. Il dissipatore di calore deve avere le funzioni di conduzione del calore, convezione del calore e radiazione del calore.
Qualsiasi dissipatore di calore, oltre a essere in grado di trasferire rapidamente il calore dalla fonte di calore alla superficie del dissipatore, si basa principalmente sulla convezione e sulla radiazione per dissipare il calore nell'aria. La conduzione termica risolve solo il percorso di trasferimento del calore e la convezione termica è la funzione principale del dissipatore di calore. Le prestazioni di dissipazione del calore sono determinate principalmente dall'area di dissipazione del calore, dalla forma e dalla forza di convezione naturale. La radiazione termica è solo una funzione ausiliaria.
In generale, se la distanza del calore dalla fonte di calore alla superficie del dissipatore di calore è inferiore a 5 mm, a condizione che la conduttività termica del materiale sia maggiore di 5, il calore può essere derivato e il resto di il calore deve essere dominato dalla convezione termica.
La maggior parte delle fonti di illuminazione a LED utilizza ancora perline di lampade a LED a bassa tensione (VF = 3,2 V), ad alta corrente (IF = 200 ~ 700 mA), a causa dell'elevato calore durante il funzionamento, devono utilizzare una lega di alluminio con elevata conducibilità termica. Di solito ci sono radiatori in alluminio pressofuso, radiatori in alluminio estruso e radiatori in alluminio stampato. Il radiatore in alluminio pressofuso è un tipo di tecnologia per le parti in fusione di pressione. La lega di zinco-rame-alluminio liquida viene versata nell'ingresso della macchina di pressofusione e la pressofusione viene eseguita da una macchina di pressofusione per fondere un dissipatore di forma definito da uno stampo pre-progettato.
Radiatore in alluminio pressofuso
Il costo di produzione è controllabile, le alette di dissipazione del calore non possono essere assottigliate ed è difficile allargare l'area di dissipazione del calore. Radiatori per lampade a LED comunemente usati materiali pressofusi per ADC10 e ADC12.
Radiatore in alluminio estruso
L'alluminio liquido viene estruso attraverso uno stampo fisso, quindi l'asta viene lavorata e tagliata in un dissipatore di calore della forma desiderata e il costo di lavorazione è elevato. Le ali che dissipano il calore possono essere molto sottili e l'area di dissipazione del calore è massimizzata. Quando le alette di raffreddamento funzionano, il calore di convezione dell'aria si forma automaticamente e l'effetto di dissipazione del calore è migliore. I materiali comuni sono AL6061 e AL6063.
Radiatore in alluminio stampato
È timbrato e tirato su da piastra d'acciaio e lega di alluminio da punzonatrice e morire, rendendolo un radiatore a tazza. La periferia interna ed esterna del dissipatore di calore stampato è liscia e l'area di dissipazione del calore è limitata a causa delle ali. I materiali comunemente usati in lega di alluminio sono 5052, 6061, 6063. La qualità delle parti di stampaggio è piccola e il tasso di utilizzo del materiale è elevato, che è una soluzione a basso costo.
La conduzione del calore del dissipatore di calore in lega di alluminio è l'ideale ed è adatta per l'alimentazione a corrente costante a commutazione isolata. Per l'alimentazione a corrente costante con interruttore non isolato, è necessario isolare l'alimentazione CA e CC, l'alta e la bassa tensione attraverso la progettazione strutturale dell'apparecchio, al fine di superare la certificazione CE o UL.
Radiatore in plastica di alluminio
È un dissipatore di calore con un nucleo esterno in alluminio con rivestimento esterno in plastica termoconduttiva. La plastica termoconduttiva e il nucleo di dissipazione del calore in alluminio vengono formati contemporaneamente sulla macchina per lo stampaggio a iniezione e il nucleo di dissipazione del calore in alluminio è incorporato e deve essere lavorato in anticipo. Il calore del cordone della lampada a LED viene rapidamente trasmesso alla plastica termoconduttiva attraverso il nucleo di dissipazione del calore in alluminio. La plastica termoconduttiva utilizza la sua multi-ala per formare il calore di convezione dell'aria e utilizza la sua superficie per irradiare parte del calore.
I radiatori in alluminio di plastica generalmente utilizzano il colore originale della plastica termoconduttiva bianca e nera e il radiatore in alluminio con radiazione plastica della plastica nera ha un migliore effetto di dissipazione delle radiazioni. La plastica termicamente conduttiva è un materiale termoplastico. La fluidità, la densità, la tenacità e la resistenza del materiale sono facili da stampare ad iniezione. Ha una buona resistenza ai cicli di shock freddo e termico e eccellenti prestazioni di isolamento. Le materie plastiche termicamente conduttive hanno una migliore emissività rispetto ai normali materiali metallici.
La densità plastica conduttiva termica è del 40% inferiore a quella dell'alluminio pressofuso e della ceramica. Il peso della stessa forma del dissipatore di calore può ridurre di quasi un terzo il peso dell'alluminio rivestito in plastica; rispetto al dissipatore di calore interamente in alluminio, il costo di lavorazione è basso, il ciclo di lavorazione è breve e la temperatura di lavorazione è bassa; Il prodotto finito non è facile da rompere; la pressa ad iniezione fornita dal cliente può eseguire la progettazione di forme differenziali e la produzione delle lampade. Il dissipatore di calore in alluminio rivestito in plastica ha buone prestazioni di isolamento ed è facile da superare le norme di sicurezza.
Radiatore in plastica ad alta conducibilità termica
Il radiatore in plastica ad alta conducibilità termica si è recentemente sviluppato rapidamente. Il radiatore in plastica ad alta conducibilità termica è un radiatore in plastica pieno. La sua conduttività termica è molte volte superiore a quella della normale plastica, fino a 2-9w / mk, e ha un'eccellente conduzione del calore e capacità di radiazione del calore. Il nuovo materiale isolante a dissipazione di calore che può essere applicato a varie lampade di potenza può essere ampiamente utilizzato in vari tipi di lampade a LED da 1W a 200W.
La plastica ad alta conducibilità termica resiste a tensioni fino a 6000 V CA, adatta per alimentazione a corrente costante a commutazione non isolata, alimentazione a corrente costante lineare ad alta tensione HVLED. Questo tipo di apparecchio di illuminazione a LED è facile da superare l'ispezione di sicurezza rigorosa di CE, TUV, UL e così via. L'HVLED utilizza un'alta tensione (VF = 35-280 VDC) e una piccola corrente (IF = 20-60 mA) per funzionare e il calore del cordone della lampada HVLED è ridotto. Il radiatore in plastica ad alta conducibilità termica può essere utilizzato nelle tradizionali macchine per stampaggio ad iniezione ed estrusione.
Una volta formato, il prodotto finito ha una finitura elevata. Migliorare notevolmente l'efficienza della produzione, la flessibilità del design è elevata e il concetto di design del designer può essere pienamente utilizzato. Il radiatore in plastica ad alta conducibilità termica è realizzato in PLA (amido di mais) polimerizzato, completamente degradabile, nessun residuo, nessun inquinamento chimico. Non vi è alcun inquinamento da metalli pesanti nel processo di produzione, fognature, gas di scarico e soddisfare i requisiti globali di protezione ambientale.
Il dissipatore di calore in plastica ad alta conduttività termica ha densi ioni metallici su nanoscala tra le molecole di PLA, che possono muoversi rapidamente ad alta temperatura e aumentare l'energia della radiazione termica. La sua vitalità è superiore a quella dei materiali metallici. Dissipatore di calore in plastica ad alta conducibilità termica con resistenza alle alte temperature, nessuna rottura a 150 ° C per cinque ore, nessuna deformazione, con applicazione di schema di azionamento a corrente costante lineare ad alta tensione, nessuna necessità di condensatori elettrolitici e induttanza di grande volume, migliora notevolmente la durata della lampada a LED , soluzione di potenza non isolata, alta efficienza, basso costo. Particolarmente adatto per l'applicazione di tubi fluorescenti e lampade industriali e minerarie ad alta potenza.
Il radiatore in plastica ad alta conducibilità termica può essere progettato con molte alette di raffreddamento precise. Le alette di raffreddamento possono essere rese molto sottili e l'area di dissipazione del calore è massimizzata. Quando le alette di raffreddamento funzionano, il calore di convezione dell'aria si forma automaticamente e l'effetto di dissipazione del calore è migliore. Il calore delle perle della lampada a LED passa attraverso la plastica ad alta conducibilità termica direttamente al dissipatore di calore, che dissipa rapidamente il calore attraverso la convezione dell'aria e la radiazione superficiale.
I dissipatori di calore in plastica ad alta conducibilità termica sono più leggeri dell'alluminio. La densità dell'alluminio è di 2700 kg / m3 e la densità della plastica è di 1420 kg / m3, che è quasi la metà di quella dell'alluminio. Pertanto, il dissipatore di calore della stessa forma ha un peso di solo 1/2 di quello dell'alluminio. Inoltre, la lavorazione è semplice e il ciclo di stampaggio può essere ridotto del 20-50%, il che riduce la potenza dei costi.
