Poređenje 5 radijatora unutrašnje LED rasvjete

Trenutno najveći tehnički problem LED rasvjetnih tijela je rasipanje topline. Slabo odvođenje topline dovelo je do LED pogonskih izvora napajanja i elektrolitičkih kondenzatora koji su postali nedostaci u daljem razvoju LED rasvjetnih tijela, te uzrok preranog propadanja LED izvora svjetlosti.

U rasvjetnom rješenju koje koristi LV LED izvor svjetlosti, jer LED izvor svjetlosti radi u radnom stanju niskog napona (VF=3.2V), visoke struje (IF=300～700mA), stvara mnogo topline, a tradicionalna svjetiljka ima mali prostor i malu površinu. Radijatoru je teško brzo raspršiti toplinu. Iako su usvojene različite sheme odvođenja topline, rezultati nisu bili zadovoljavajući i postali su nerješivi problem za LED rasvjetna tijela. Uvijek tražimo materijale koji su jednostavni za korištenje, imaju dobru toplinsku provodljivost i jeftine materijale za rasipanje topline.

Trenutno, nakon što se LED izvor svjetlosti uključi, oko 30% električne energije pretvara se u svjetlosnu energiju, a ostatak se pretvara u toplinsku energiju. Stoga je izvoz tolike toplotne energije što je prije moguće ključna tehnologija u strukturnom dizajnu LED svjetiljki. Toplotna energija se mora disipirati kroz provođenje toplote, toplotnu konvekciju i toplotno zračenje. Samo što pre odvođenjem toplote može se efikasno smanjiti temperatura šupljine u LED lampi, a napajanje se može zaštititi od rada u dugotrajnom okruženju visoke temperature i preranog starenja LED izvora svetlosti usled dugotrajnog -trajni rad na visokim temperaturama može se izbjeći.

Put odvođenja toplote LED rasvjete

Budući da sam LED izvor svjetlosti nema infracrvene ili ultraljubičaste zrake, sam LED izvor svjetlosti nema funkciju disipacije topline zračenja. Metoda odvođenja topline LED rasvjetnog tijela može izvući toplinu samo kroz radijator usko u kombinaciji sa pločom perle LED lampe. Radijator mora imati funkcije provođenja toplote, toplotne konvekcije i toplotnog zračenja.

Svaki radijator, osim što može brzo provesti toplinu od izvora topline do površine radijatora, glavna stvar je da odvodi toplinu u zrak konvekcijom i zračenjem. Provođenje topline rješava samo način prijenosa topline, a toplinska konvekcija je glavna funkcija radijatora. Performanse odvođenja topline uglavnom su određene površinom odvođenja topline, oblikom i sposobnošću prirodnog intenziteta konvekcije. Toplotno zračenje je samo pomoćna funkcija. Općenito govoreći, ako je udaljenost od izvora topline do površine radijatora manja od 5 mm, sve dok je toplinska provodljivost materijala veća od 5, toplina se može eksportovati, a ostatak rasipanje topline mora biti dominira termička konvekcija.

Većina LED izvora rasvjete i dalje koristi niskonaponske (VF=3,2V) i visoke struje (IF=200～700mA) perle LED lampe. Zbog velike toplote tokom rada, potrebno je koristiti leguru aluminijuma veće toplotne provodljivosti. Obično postoje radijatori od livenog aluminijuma, radijatori od ekstrudiranog aluminijuma i radijatori od štancanog aluminijuma. Aluminijski radijator za livenje pod pritiskom je tehnologija livenja delova pod pritiskom. Tečna legura cinka, bakra i aluminijuma se sipa u ulaz mašine za tlačno livenje, a mašina za livenje pod pritiskom se liva da bi se izlio radijator sa oblikom ograničenim unapred dizajniranim kalupom.

Radijator od livenog aluminijuma

Troškovi proizvodnje se mogu kontrolisati, a krilo za rasipanje toplote se ne može učiniti tankim, a teško je povećati površinu odvođenja toplote. Uobičajeni materijali za livenje pod pritiskom za radijatore LED lampe su ADC10 i ADC12. Radijator od ekstrudiranog aluminijuma

Tečni aluminijum se ekstrudira kroz fiksnu matricu, a zatim se šipka mašinski obrađuje i reže u željeni oblik radijatora. Troškovi kasnije obrade su relativno visoki. Zračeće krilo se može napraviti mnogo i tanko, a područje odvođenja topline je maksimalno prošireno. Kada radijacijsko krilo radi, konvekcija zraka se automatski formira za difuziju topline, a učinak odvođenja topline je bolji. Najčešće korišteni materijali su AL6061 i AL6063.

Štancani aluminijumski radijator

je upotreba proboja i kalupa za pritiskanje i izvlačenje ploča od čeličnih i aluminijskih legura kako bi se formirao radijator u obliku čaše. Unutrašnja i vanjska periferija perforiranog radijatora je glatka, a područje odvođenja topline je ograničeno zbog odsustva krila. Uobičajeni materijali od aluminijskih legura su 5052, 6061 i 6063. Kvalitet dijelova za štancanje je mali, a stopa iskorištenja materijala je visoka, što je jeftino rješenje.

Toplotna provodljivost radijatora od aluminijumske legure je idealna, a pogodnija je za izolovano prekidačko napajanje konstantnom strujom. Za neizolovana prekidačka napajanja konstantne struje, potrebno je izolovati AC i DC, visokonaponske i niskonaponske izvore napajanja kroz strukturni dizajn lampe kako bi prošla CE ili UL certifikaciju.