Introducción: En la actualidad, el mayor problema técnico de las lámparas de iluminación LED es la disipación de calor, y la mala disipación de calor conduce a que la fuente de alimentación del controlador LED y los condensadores electrolíticos se conviertan en las deficiencias del desarrollo posterior de los accesorios de iluminación LED, así como las razones del envejecimiento prematuro de las fuentes de luz LED.
En la actualidad, el mayor problema técnico de los accesorios de iluminación LED es la disipación de calor, la disipación de calor deficiente conduce a la fuente de alimentación de accionamiento LED, y los condensadores electrolíticos se han convertido en la desventaja del desarrollo posterior de los accesorios de iluminación LED, pero también en la causa del envejecimiento prematuro de las fuentes de luz LED.
En el esquema de la fuente de luz LED LV para lámparas y linternas, debido a que la fuente de luz LED funciona en el estado de trabajo de bajo voltaje (VF = 3.2V) y corriente grande (IF = 300 ~ 700mA), el calor es muy fuerte, el espacio de las lámparas tradicionales es pequeño y es difícil para los radiadores de área pequeña disipar rápidamente el calor. A pesar del uso de una variedad de esquemas de disipación de calor, los resultados no son satisfactorios, convirtiéndose en un problema que los accesorios de iluminación LED no pueden resolver. La búsqueda de materiales de disipación de calor simples, fáciles de usar, térmicamente conductores y de bajo costo ha estado en curso.
En la actualidad, después de encender la fuente de luz LED, aproximadamente el 30% de la energía eléctrica se convierte en energía lumínica y el resto se convierte en energía térmica. Por lo tanto, la salida de tanta energía térmica lo antes posible es la tecnología clave del diseño de la estructura de la lámpara LED, y la energía térmica debe disiparse a través de la conducción de calor, la convección térmica y la radiación térmica. Solo al emitir calor lo antes posible se puede reducir efectivamente la temperatura de la cavidad de la lámpara LED, se puede proteger la fuente de alimentación para que no funcione en un entorno de alta temperatura de larga duración y se puede evitar que la fuente de luz LED envejezca prematuramente debido al trabajo a alta temperatura a largo plazo.
Ruta de disipación de calor de los accesorios de iluminación LED
Dado que la fuente de luz LED en sí no tiene rayos infrarrojos y ultravioleta, por lo que la fuente de luz LED en sí no tiene una función de disipación de calor radiativa, la ruta de disipación de calor del accesorio de iluminación LED solo puede derivarse del disipador de calor que se combina estrechamente con la placa de perlas de la lámpara LED. Los radiadores deben tener funciones como la conducción de calor, la convección térmica y la radiación térmica.
Cualquier radiador, además de poder transferir rápidamente el calor de la fuente de calor a la superficie del radiador, lo más importante es confiar en la convección y la radiación para disipar el calor en el aire. La conductividad térmica solo resuelve la forma de transferencia de calor, y la convección térmica es la función principal del radiador, y el rendimiento de disipación de calor está determinado principalmente por la capacidad del área de disipación de calor, la forma y la intensidad de la convección natural, y la radiación térmica es solo un papel auxiliar.
En general, si la distancia térmica desde la fuente de calor hasta la superficie del disipador de calor es inferior a 5 mm, siempre que la conductividad térmica del material sea superior a 5, se puede deducir su calor y el resto de la disipación de calor debe estar dominada por la convección térmica.
La mayoría de las fuentes de iluminación LED todavía usan perlas de lámpara LED de bajo voltaje (VF = 3.2V), alta corriente (IF = 200 ~ 700mA), debido al alto calor durante la operación, es necesario usar aleación de aluminio de alta conductividad térmica. Por lo general, hay radiadores de aluminio fundido a presión, radiadores de aluminio extruido y radiadores de aluminio estampado. El radiador de aluminio fundido a presión es un tipo de tecnología de fundición a presión, la aleación líquida de zinc, cobre y aluminio se vierte en la entrada de la máquina de fundición a presión, a través de la máquina de fundición a presión, extruida del radiador en una medida limitada, descargada del molde prediseñado.
Radiadores de aluminio fundido a presión
El costo de producción es controlable, el ala de disipación de calor no puede ser delgada y es difícil hacer que el área de disipación de calor sea más grande. Los materiales fundidos a presión comunes para disipadores de calor de luminarias LED son ADC10 y ADC12.
Radiador de aluminio extruido
El aluminio líquido se extruye mediante un molde fijo y luego la barra se procesa en un radiador de la manera deseada, que es más costosa de procesar. El ala de disipación de calor se puede hacer muy delgada, el área de disipación de calor se expande tanto como sea posible y el ala de disipación de calor forma automáticamente la convección de aire para difundir el calor cuando se trabaja, y el efecto de disipación de calor es mejor. Los materiales de uso común son AL6061 y AL6063.
Radiador de aluminio estampado
Es a través de la máquina perforadora y el molde para estampar y tirar de la placa de acero y la placa de aleación de aluminio, de modo que se convierta en un radiador en forma de copa, la periferia interna y externa del radiador de estampado sea lisa y el área de disipación de calor sea limitada debido a la falta de alas. Los materiales de aleación de aluminio comúnmente utilizados son 5052, 6061, 6063. Las piezas de estampado son de muy baja calidad y alta utilización de materiales, lo que es una solución de bajo costo.
La conductividad térmica del disipador de calor de aleación de aluminio es ideal, que es más adecuada para aislar la fuente de alimentación de corriente constante de conmutación. Para las fuentes de alimentación de corriente constante de conmutación sin aislamiento, es necesario aislar las fuentes de alimentación de CA-CC, de alto voltaje y de bajo voltaje, y la certificación ce o UL se pasa por el diseño estructural de la lámpara.
Radiador de aluminio recubierto de plástico
Es un disipador de calor con un núcleo de aluminio de carcasa de plástico térmicamente conductor. La máquina de moldeo por inyección forma un núcleo de disipación de calor de plástico conductor térmico y aluminio, y el núcleo de disipación de calor de aluminio se utiliza como parte enterrada y debe mecanizarse con anticipación. El calor de las perlas de la lámpara LED se transfiere rápidamente al plástico conductor térmico a través del núcleo del disipador de calor de aluminio, que utiliza sus múltiples alas para formar disipación de calor a través de la convección de aire, y utiliza su superficie para irradiar algo de calor.
Alta potencia bombilla común están hechas de radiadores de aluminio recubiertos de plástico, generalmente utilizando el color original del plástico térmicamente conductor en blanco y negro, y los radiadores de aluminio recubiertos de plástico negro tienen un mejor efecto de disipación de calor radiativo. El termoplástico es un material termoplástico cuya fluidez, densidad, tenacidad y resistencia son fáciles de inyectar molde, tienen buenas características de resistencia al frío y ciclo de choque térmico, y excelentes propiedades de aislamiento. El coeficiente de radiación de los plásticos térmicamente conductores es superior al de los materiales metálicos ordinarios.
La densidad de los plásticos térmicamente conductores es un 40% más baja que la del aluminio fundido a presión y la cerámica, y para la misma forma de radiador, el peso del aluminio recubierto de plástico se puede reducir en casi un tercio; En comparación con los radiadores de aluminio, el costo de procesamiento es bajo, el ciclo de procesamiento es corto y la temperatura de procesamiento es baja; El producto terminado no es frágil; La máquina de plástico de autoinyección del cliente puede llevar a cabo el diseño de formas diferenciadas y la producción de luminarias. Los radiadores de aluminio recubiertos de plástico tienen buenas propiedades de aislamiento y son fáciles de pasar por los estándares de seguridad.
