Šiuo metu didžiausia LED šviestuvų techninė problema – šilumos išsklaidymas. Dėl prasto šilumos išsklaidymo atsirado LED varomieji maitinimo šaltiniai ir elektrolitiniai kondensatoriai, kurie tapo trūkumais toliau tobulinant LED šviestuvus ir yra ankstyvo LED šviesos šaltinių nykimo priežastimi.
Šviestuvo sprendime naudojant LV LED šviesos šaltinį, kadangi LED šviesos šaltinis veikia žemos įtampos (VF=3,2V), didelės srovės (IF=300～700mA) darbinėje būsenoje, generuoja daug šilumos. Tradicinių šviestuvų erdvė nedidelė, o plotas nedidelis. Radiatoriui sunku greitai išsklaidyti šilumą. Nors buvo pritaikytos įvairios šilumos išsklaidymo schemos, rezultatai nebuvo patenkinami ir tapo neišsprendžiama LED šviestuvų problema. Mes visada ieškome medžiagų, kurias būtų lengva naudoti, kurios būtų geros šilumos laidumo savybės ir yra nebrangios.
Šiuo metu, įjungus LED šviesos šaltinį, apie 30% elektros energijos paverčiama šviesos energija, o likusi dalis paverčiama šilumos energija. Todėl kuo greičiau eksportuoti tiek šilumos energijos yra pagrindinė LED lempų konstrukcijų projektavimo technologija. Šilumos energija turi būti išsklaidyta per šilumos laidumą, šilumos konvekciją ir šilumos spinduliavimą. Tik kuo greičiau išsklaidant šilumą galima efektyviai sumažinti LED lempos ertmės temperatūrą ir apsaugoti maitinimo šaltinį nuo darbo ilgalaikėje aukštos temperatūros aplinkoje bei priešlaikinio LED šviesos šaltinio senėjimo dėl ilgo. - galima išvengti ilgalaikio darbo aukštoje temperatūroje.
LED apšvietimo šilumos išsklaidymo kelias
Kadangi pats LED šviesos šaltinis neturi infraraudonųjų ar ultravioletinių spindulių, pats LED šviesos šaltinis neturi spinduliuotės šilumos išsklaidymo funkcijos. LED apšvietimo įtaiso šilumos išsklaidymo metodas gali išgauti šilumą tik per radiatorių, glaudžiai sujungtą su LED lempos karoliuko plokšte. Radiatorius turi atlikti šilumos laidumo, šilumos konvekcijos ir šilumos spinduliavimo funkcijas.
Bet koks radiatorius, be to, kad gali greitai perduoti šilumą iš šilumos šaltinio į radiatoriaus paviršių, svarbiausia yra išsklaidyti šilumą į orą konvekcijos ir spinduliavimo būdu. Šilumos laidumas išsprendžia tik šilumos perdavimo būdą, o šiluminė konvekcija yra pagrindinė radiatoriaus funkcija. Šilumos išsklaidymo efektyvumą daugiausia lemia šilumos išsklaidymo plotas, forma ir natūralaus konvekcijos intensyvumo gebėjimas. Šiluminė spinduliuotė yra tik pagalbinė funkcija.
Paprastai tariant, jei atstumas nuo šilumos šaltinio iki radiatoriaus paviršiaus yra mažesnis nei 5 mm, kol medžiagos šilumos laidumas yra didesnis nei 5, šiluma gali būti eksportuojama, o likusi šilumos išsklaidymas turi būti vyrauja šiluminė konvekcija.
Dauguma LED apšvietimo šaltinių vis dar naudoja žemos įtampos (VF=3,2V) ir didelės srovės (IF=200～700mA) LED lempos karoliukus. Dėl didelio karščio eksploatacijos metu turi būti naudojamas aliuminio lydinys, kurio šilumos laidumas yra didesnis. Paprastai yra slėginio aliuminio radiatoriai, ekstruzinio aliuminio radiatoriai ir štampuoto aliuminio radiatoriai. Liejimo aliuminio radiatorius yra slėginio liejimo dalių technologija. Skystas cinko, vario ir aliuminio lydinys pilamas į liejimo mašinos įleidimo angą, o liejimo mašina liejama slėgiu, kad būtų išlietas radiatorius, kurio forma ribojama iš anksto suprojektuota forma.
Lieto aliuminio radiatorius
Gamybos savikaina yra kontroliuojama, o šilumos išsklaidymo sparnas negali būti plonas, todėl sunku padidinti šilumos išsklaidymo plotą. Dažniausiai naudojamos LED lempų radiatorių liejimo medžiagos yra ADC10 ir ADC12.
Presuotas aliuminio radiatorius
Skystas aliuminis išspaudžiamas per fiksuotą štampą, o tada strypas apdirbamas ir supjaustomas į reikiamą radiatoriaus formą. Vėlesnės apdorojimo išlaidos yra gana didelės. Spinduliuojantis sparnas gali būti daug ir plonas, o šilumos išsklaidymo plotas yra maksimaliai išplėstas. Kai veikia spinduliuojantis sparnas, automatiškai susidaro oro konvekcija, kad išsklaidytų šilumą, o šilumos išsklaidymo efektas yra geresnis. Dažniausiai naudojamos medžiagos yra AL6061 ir AL6063.
Antspauduotas aliuminio radiatorius
yra išspausti ir ištraukti plieno ir aliuminio lydinio plokštes perforuojant presus ir štampelius, kad iš jų būtų puodelis formos radiatorius. Perforuoto radiatoriaus vidinis ir išorinis periferija yra lygi, o šilumos išsklaidymo plotas yra ribotas, nes nėra sparnų. Dažniausiai naudojamos aliuminio lydinio medžiagos yra 5052, 6061 ir 6063. Štampavimo dalių kokybė yra maža, o medžiagų panaudojimo lygis yra didelis, o tai yra nebrangus sprendimas.
Aliuminio lydinio radiatoriaus šilumos laidumas yra idealus ir labiau tinka izoliuotam nuolatinės srovės maitinimo šaltiniui. Neizoliuotų jungiklių nuolatinės srovės maitinimo šaltiniams būtina izoliuoti kintamosios ir nuolatinės srovės, aukštos ir žemos įtampos maitinimo šaltinius pagal lempos konstrukciją, kad būtų gautas CE arba UL sertifikatas.
Plastikinis aliuminio radiatorius
yra šilumos kriauklė su šilumai laidžiu plastikiniu apvalkalu ir aliuminio šerdimi. Šilumai laidus plastikas ir aliuminio šilumos kriauklė formuojami liejimo mašinoje vienu metu, o aliuminio šilumos kriauklė naudojama kaip įterpta dalis, kurią reikia iš anksto apdoroti. LED lempos karoliuko šiluma greitai perduodama šilumai laidžiui plastikui per aliuminio šilumos išsklaidymo šerdį. Šilumai laidus plastikas naudoja kelis sparnus, kad sudarytų oro konvekciją šilumai išsklaidyti, o jo paviršius išspinduliuoja dalį šilumos.
Plastikiniai aliuminio radiatoriai paprastai naudoja originalias šilumai laidžių plastikų spalvas, balta ir juoda, o juodo plastiko plastiku dengti aliuminio radiatoriai turi geresnį spinduliuotės šilumos išsklaidymo efektą. Termiškai laidus plastikas yra tam tikra termoplastinė medžiaga. Medžiagos sklandumas, tankis, kietumas ir stiprumas yra lengvai liejami įpurškimu. Jis turi gerą atsparumą šalčio ir karščio smūgiams bei puikias izoliacines savybes. Šilumai laidžio plastiko emisijos koeficientas yra geresnis nei įprastų metalinių medžiagų.
Termiškai laidžio plastiko tankis yra 40% mažesnis nei slėginio aliuminio ir keramikos. Naudojant tos pačios formos radiatorių, plastiku dengto aliuminio svorį galima sumažinti beveik trečdaliu. Palyginti su aliuminio radiatoriumi, apdorojimo kaina yra maža, apdorojimo ciklas yra trumpas, o apdorojimo temperatūra yra žema; Gatavas produktas nėra trapus; kliento pateikta liejimo mašina gali atlikti skirtingos lempos išvaizdos projektavimą ir gamybą. Aliuminio radiatorius, dengtas plastiku, turi gerą izoliaciją ir lengvai atitinka saugos reikalavimus.
Didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius
Pastaruoju metu sparčiai vystėsi didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius. Didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius yra visiškai plastikinis. Jo šilumos laidumas yra keliasdešimt kartų didesnis nei paprasto plastiko ir siekia 2-9w/mk. Jis pasižymi puikiomis šilumos laidumo ir šilumos spinduliavimo savybėmis. ; Naujo tipo izoliacinė ir šilumą išsklaidanti medžiaga, kuri gali būti naudojama įvairioms galios lempoms ir gali būti plačiai naudojama įvairiose 1W～200W LED lempose.
Didelio šilumos laidumo plastikas atlaiko vardinę įtampą iki 6000V kintamos srovės, tinka neizoliuotam jungiklio nuolatinės srovės maitinimui, HVLED aukštos įtampos linijiniam nuolatinės srovės maitinimui. Padarykite, kad tokio tipo LED apšvietimo lempos lengvai atitiktų CE, TUV, UL ir kitus griežtus saugos patikrinimus. HVLED naudoja aukštą įtampą (VF=35-280 VDC), žemą srovę (IF=20-60 mA), todėl sumažėja HVLED lempos karoliukų plokštės šiluma. Didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius gali naudoti tradicinį liejimą arba ekstruderį.
Vienkartinis liejimas, gatavas produktas turi didelį lygumą. Žymiai pagerinkite gamybos efektyvumą, o dizaino lankstumas yra didelis, todėl dizainerio' dizaino koncepcija gali būti visiškai pritaikyta. Didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius yra polimerizuotas PLA (kukurūzų krakmolu), kuris yra visiškai skaidomas, nėra likučių, nėra cheminės taršos, gamybos procese nėra taršos sunkiaisiais metalais, nėra nuotekų, išmetamųjų dujų ir atitinka pasaulinius aplinkos apsaugos reikalavimus.
Didelio šilumos laidumo plastikinis aušintuvas yra tankiai supakuotas nano masto metalo jonų tarp PLA molekulių, kurie gali greitai judėti aukštoje temperatūroje ir padidinti šilumos spinduliavimo energiją. Jo gyvybingumas yra geresnis nei metalinės medžiagos šilumos kriauklės. Didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius yra atsparus aukštai temperatūrai, 150 ℃ penkias valandas nesulūždamas ir nedeformuodamas. Jis naudojamas su aukštos įtampos linijinės nuolatinės srovės IC tvarkyklės programa, be elektrolitinių kondensatorių ir didelio tūrio induktyvumo, labai pagerinantis visos LED lempos tarnavimo laiką, neišsiskiriantį maitinimo šaltinį ir didelį efektyvumą, mažą kainą. Jis ypač tinka fluorescencinėms lempoms ir didelės galios pramoninėms ir kasybos lempoms.
Didelio šilumos laidumo plastikinis radiatorius gali būti suprojektuotas su daugybe tikslių aušinimo sparnų, aušinimo sparnai gali būti pagaminti daug ir ploni, o šilumos išsklaidymo plotas gali būti maksimaliai padidintas. Kai veikia aušinimo sparnai, automatiškai susidaro oro konvekcija, kad išsklaidytų šilumą, o šilumos išsklaidymo efektas yra geresnis. LED lempos karoliuko šiluma yra tiesiogiai perduodama šilumos išsklaidymo sparnui per didelio šilumos laidumo plastiką, o šiluma greitai išsklaido per oro konvekciją ir paviršiaus spinduliuotę.
Didelio šilumos laidumo plastiko šilumos kriauklė yra lengvesnio tankio nei aliuminio. Aliuminio tankis yra 2700 kg/m3, o plastiko – 1420 kg/m3, tai yra beveik pusė aliuminio. Todėl tokios pat formos plastikinio radiatoriaus svoris yra tik 1/2 aliuminio. Be to, apdorojimas yra paprastas, o formavimo ciklą galima sutrumpinti 20–50%, o tai sumažina sąnaudų galią.
