Προς το παρόν, το μεγαλύτερο τεχνικό πρόβλημα τουΦωτισμός LEDείναι η απαγωγή θερμότητας. Η κακή διάχυση θερμότητας οδήγησε στο να γίνει η τροφοδοσία LED οδήγησης και ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής η κοντή πλακέτα για την περαιτέρω ανάπτυξη του φωτισμού LED και ο λόγος για την πρόωρη γήρανση της πηγής φωτός LED.

Στο σχήμα φωτισμού που χρησιμοποιεί πηγές φωτός LED LV, λόγω της φωτεινής πηγής LED που λειτουργεί σε χαμηλή τάση (VF=3,2V) και υψηλό ρεύμα (IF=300-700mA), η παραγωγή θερμότητας είναι σοβαρή. Τα παραδοσιακά φωτιστικά έχουν περιορισμένο χώρο και οι μικρές ψύκτρες είναι δύσκολο να εξαχθούν γρήγορα θερμότητα. Παρά την υιοθέτηση διαφόρων σχημάτων ψύξης, τα αποτελέσματα δεν ήταν ικανοποιητικά, καθιστώντας ένα άλυτο πρόβλημα γιαΦωτιστικά LED. Πάντα προσπαθούμε να βρούμε υλικά απαγωγής θερμότητας χαμηλού κόστους που να είναι εύκολα στη χρήση, με καλή θερμική αγωγιμότητα.

Επί του παρόντος, περίπου το 30% της ηλεκτρικής ενέργειας των πηγών φωτός LED μετατρέπεται σε φωτεινή ενέργεια μετά την ενεργοποίηση, ενώ το υπόλοιπο μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια. Ως εκ τούτου, η εξαγωγή τόσης θερμικής ενέργειας το συντομότερο δυνατό αποτελεί βασική τεχνολογία στον δομικό σχεδιασμό των φωτιστικών LED. Η θερμική ενέργεια πρέπει να διαχέεται μέσω της θερμικής αγωγιμότητας, της μεταφοράς και της ακτινοβολίας. Μόνο με την εξαγωγή της θερμότητας το συντομότερο δυνατό μπορεί η θερμοκρασία της κοιλότητας μέσα στοΛάμπα LEDνα μειωθεί αποτελεσματικά, η παροχή ρεύματος να προστατεύεται από την εργασία σε περιβάλλον υψηλής θερμοκρασίας μεγάλης διάρκειας και να αποφεύγεται η πρόωρη γήρανση της πηγής φωτός LED που προκαλείται από μακροχρόνια λειτουργία σε υψηλή θερμοκρασία.

Μέθοδοι απαγωγής θερμότητας για φωτιστικά LED

Επειδή οι πηγές φωτός LED δεν έχουν υπέρυθρη ή υπεριώδη ακτινοβολία, δεν έχουν λειτουργία απαγωγής θερμότητας ακτινοβολίας. Η οδός απαγωγής θερμότητας των φωτιστικών LED μπορεί να προκύψει μόνο μέσω ψυκτών θερμότητας που συνδυάζονται στενά με πλάκες σφαιριδίων LED. Το ψυγείο πρέπει να έχει τις λειτουργίες αγωγιμότητας θερμότητας, μεταφοράς θερμότητας και ακτινοβολίας θερμότητας.

Κάθε καλοριφέρ, εκτός από το ότι μπορεί να μεταφέρει γρήγορα θερμότητα από την πηγή θερμότητας στην επιφάνεια του ψυγείου, βασίζεται κυρίως στη μεταφορά και την ακτινοβολία για τη διάχυση της θερμότητας στον αέρα. Η αγωγιμότητα της θερμότητας λύνει μόνο τη διαδρομή μεταφοράς θερμότητας, ενώ η θερμική συναγωγή είναι η κύρια λειτουργία ενός καλοριφέρ. Η απόδοση απαγωγής θερμότητας καθορίζεται κυρίως από την περιοχή απαγωγής θερμότητας, το σχήμα και την φυσική ένταση της μεταφοράς, ενώ η θερμική ακτινοβολία είναι μόνο μια βοηθητική λειτουργία.

Γενικά, εάν η απόσταση από την πηγή θερμότητας στην επιφάνεια του καλοριφέρ είναι μικρότερη από 5 mm, εφόσον η θερμική αγωγιμότητα του υλικού είναι μεγαλύτερη από 5, η θερμότητά του μπορεί να εξαχθεί και η υπόλοιπη απαγωγή θερμότητας πρέπει να κυριαρχείται από τη θερμική μεταφορά .

Οι περισσότερες πηγές φωτισμού LED εξακολουθούν να χρησιμοποιούν σφαιρίδια LED χαμηλής τάσης (VF=3,2V) και υψηλού ρεύματος (IF=200-700mA). Λόγω της υψηλής θερμότητας κατά τη λειτουργία, πρέπει να χρησιμοποιούνται κράματα αλουμινίου με υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Συνήθως υπάρχουν καλοριφέρ από χυτό αλουμίνιο, θερμαντικά σώματα εξωθημένου αλουμινίου και καλοριφέρ αλουμινίου με στάμπα. Το καλοριφέρ από χυτό αλουμίνιο είναι μια τεχνολογία για εξαρτήματα χύτευσης υπό πίεση, η οποία περιλαμβάνει την έκχυση υγρού κράματος αλουμινίου από χαλκό ψευδάργυρου στη θύρα τροφοδοσίας της μηχανής χύτευσης με χύτευση και στη συνέχεια χύτευση σε ένα προσχεδιασμένο καλούπι με προκαθορισμένο σχήμα.

Καλοριφέρ από χυτό αλουμίνιο

Το κόστος παραγωγής είναι ελεγχόμενο και το φτερό απαγωγής θερμότητας δεν μπορεί να γίνει λεπτό, καθιστώντας δύσκολη τη μεγιστοποίηση της περιοχής απαγωγής θερμότητας. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα υλικά χύτευσης για καλοριφέρ λαμπτήρων LED είναι τα ADC10 και ADC12.

Καλοριφέρ εξηλασμένου αλουμινίου

Το υγρό αλουμίνιο εξωθείται σε σχήμα μέσω ενός σταθερού καλουπιού, και στη συνέχεια η ράβδος υποβάλλεται σε μηχανική επεξεργασία και κόβεται στο επιθυμητό σχήμα της ψύκτρας, με αποτέλεσμα υψηλότερο κόστος επεξεργασίας στο μεταγενέστερο στάδιο. Το φτερό απαγωγής θερμότητας μπορεί να γίνει πολύ λεπτό, με τη μέγιστη επέκταση της περιοχής απαγωγής θερμότητας. Όταν το φτερό απαγωγής θερμότητας λειτουργεί, σχηματίζει αυτόματα μεταφορά αέρα για διάχυση θερμότητας και το αποτέλεσμα απαγωγής θερμότητας είναι καλό. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως είναι τα AL6061 και AL6063.

Σταμπωτό καλοριφέρ αλουμινίου

Είναι η διαδικασία σφράγισης και ανύψωσης πλακών από χάλυβα και κράμα αλουμινίου μέσω μιας διάτρησης και καλουπιού για τη δημιουργία ενός καλοριφέρ σε σχήμα κυπέλλου. Το σφραγισμένο ψυγείο έχει ομαλή εσωτερική και εξωτερική περιφέρεια και η περιοχή απαγωγής θερμότητας είναι περιορισμένη λόγω της έλλειψης πτερυγίων. Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα υλικά από κράμα αλουμινίου είναι 5052, 6061 και 6063. Τα σταμπωτά εξαρτήματα έχουν χαμηλή ποιότητα και υψηλή χρήση υλικού, καθιστώντας τα μια λύση χαμηλού κόστους.

Η θερμική αγωγιμότητα των καλοριφέρ από κράμα αλουμινίου είναι ιδανική και κατάλληλη για τροφοδοτικά σταθερού ρεύματος με απομονωμένο διακόπτη. Για τροφοδοτικά σταθερού ρεύματος μη απομονωτικού διακόπτη, είναι απαραίτητο να απομονωθούν τροφοδοτικά AC και DC, υψηλής τάσης και χαμηλής τάσης μέσω του δομικού σχεδιασμού των φωτιστικών, προκειμένου να περάσουν την πιστοποίηση CE ή UL.

Καλοριφέρ αλουμινίου με πλαστική επίστρωση

Είναι μια ψύκτρα με θερμικά αγώγιμο πλαστικό κέλυφος και πυρήνα αλουμινίου. Το θερμικά αγώγιμο πλαστικό και ο πυρήνας απαγωγής θερμότητας από αλουμίνιο σχηματίζονται με μία κίνηση σε μια μηχανή χύτευσης με έγχυση και ο πυρήνας απαγωγής θερμότητας αλουμινίου χρησιμοποιείται ως ενσωματωμένο μέρος που απαιτεί προμηχανική επεξεργασία. Η θερμότητα των σφαιριδίων λαμπτήρων LED μεταφέρεται γρήγορα σε θερμικά αγώγιμο πλαστικό μέσω του πυρήνα απαγωγής θερμότητας από αλουμίνιο. Το θερμικά αγώγιμο πλαστικό χρησιμοποιεί τα πολλαπλά φτερά του για να σχηματίσει απαγωγή θερμότητας με μεταφορά αέρα και χρησιμοποιεί την επιφάνειά του για να εκπέμπει μέρος της θερμότητας.

Τα καλοριφέρ αλουμινίου με πλαστική επίστρωση χρησιμοποιούν γενικά τα αρχικά χρώματα του θερμοαγώγιμου πλαστικού, λευκό και μαύρο. Τα μαύρα πλαστικά πλαστικά καλοριφέρ από αλουμίνιο έχουν καλύτερη επίδραση ακτινοβολίας και απαγωγής θερμότητας. Το θερμοαγώγιμο πλαστικό είναι ένα είδος θερμοπλαστικού υλικού. Η ρευστότητα, η πυκνότητα, η σκληρότητα και η αντοχή του υλικού είναι εύκολο να χυτευθούν με έγχυση. Έχει καλή αντοχή σε κύκλους κρύου και θερμού κραδασμού και εξαιρετική απόδοση μόνωσης. Ο συντελεστής ακτινοβολίας του θερμοαγώγιμου πλαστικού είναι ανώτερος από αυτόν των συνηθισμένων μεταλλικών υλικών

Η πυκνότητα του θερμοαγώγιμου πλαστικού είναι 40% χαμηλότερη από αυτή του χυτού αλουμινίου και των κεραμικών, και για θερμαντικά σώματα του ίδιου σχήματος, το βάρος του αλουμινίου με πλαστική επίστρωση μπορεί να μειωθεί σχεδόν κατά το ένα τρίτο. Σε σύγκριση με όλα τα θερμαντικά σώματα αλουμινίου, το κόστος επεξεργασίας είναι χαμηλό, ο κύκλος επεξεργασίας είναι σύντομος και η θερμοκρασία επεξεργασίας είναι χαμηλή. Το τελικό προϊόν δεν είναι εύθραυστο. Η μηχανή χύτευσης με έγχυση του πελάτη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σχεδιασμό διαφοροποιημένης εμφάνισης και παραγωγή φωτιστικών. Το ψυγείο αλουμινίου με πλαστική επίστρωση έχει καλή απόδοση μόνωσης και είναι εύκολο να περάσει τους κανονισμούς ασφαλείας.

Πλαστικό καλοριφέρ υψηλής θερμικής αγωγιμότητας

Τα πλαστικά καλοριφέρ υψηλής θερμικής αγωγιμότητας έχουν αναπτυχθεί γρήγορα πρόσφατα. Τα πλαστικά θερμαντικά σώματα υψηλής θερμικής αγωγιμότητας είναι όλα πλαστικά καλοριφέρ, με θερμική αγωγιμότητα αρκετές δεκάδες φορές υψηλότερη από τα συνηθισμένα πλαστικά, που φτάνει τα 2-9w/mk και εξαιρετικές δυνατότητες αγωγιμότητας και ακτινοβολίας. Ένας νέος τύπος υλικού μόνωσης και απαγωγής θερμότητας που μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορους λαμπτήρες ισχύος και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως σε διάφορους λαμπτήρες LED που κυμαίνονται από 1W έως 200W.

Το πλαστικό υψηλής θερμικής αγωγιμότητας μπορεί να αντέξει τάση έως και 6000V AC, καθιστώντας το κατάλληλο για χρήση τροφοδοτικών σταθερού ρεύματος μη απομονωτικού διακόπτη και τροφοδοτικών γραμμικού σταθερού ρεύματος υψηλής τάσης με HVLED. Κάντε αυτό το είδος φωτιστικού LED εύκολο να περάσει αυστηρούς κανονισμούς ασφαλείας όπως CE, TUV, UL, κ.λπ. της πλάκας σφαιριδίων HVLED. Τα πλαστικά καλοριφέρ υψηλής θερμικής αγωγιμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν με παραδοσιακές μηχανές χύτευσης με έγχυση και εξώθηση.

Μόλις σχηματιστεί, το τελικό προϊόν έχει υψηλή απαλότητα. Βελτιώνοντας σημαντικά την παραγωγικότητα, με υψηλή ευελιξία στη σχεδίαση styling, μπορεί να αξιοποιήσει πλήρως τη σχεδιαστική φιλοσοφία του σχεδιαστή. Το πλαστικό ψυγείο υψηλής θερμικής αγωγιμότητας είναι κατασκευασμένο από πολυμερισμό PLA (άμυλο καλαμποκιού), πλήρως αποικοδομήσιμο, χωρίς υπολείμματα και χωρίς χημική ρύπανση. Η παραγωγική διαδικασία δεν έχει ρύπανση από βαρέα μέταλλα, λύματα και καυσαέρια, ανταποκρινόμενη στις παγκόσμιες περιβαλλοντικές απαιτήσεις.

Τα μόρια PLA μέσα στο πλαστικό σώμα απαγωγής θερμότητας υψηλής θερμικής αγωγιμότητας είναι γεμάτα με ιόντα μετάλλων νανοκλίμακας, τα οποία μπορούν να κινηθούν γρήγορα σε υψηλές θερμοκρασίες και να αυξήσουν την ενέργεια θερμικής ακτινοβολίας. Η ζωτικότητά του είναι ανώτερη από αυτή των σωμάτων απαγωγής θερμότητας από μεταλλικό υλικό. Το πλαστικό καλοριφέρ υψηλής θερμικής αγωγιμότητας είναι ανθεκτικό σε υψηλή θερμοκρασία και δεν σπάει ή παραμορφώνεται για πέντε ώρες στους 150 ℃. Με την εφαρμογή του σχήματος κίνησης IC γραμμικού σταθερού ρεύματος υψηλής τάσης, δεν χρειάζεται ηλεκτρολυτικό πυκνωτή και μεγάλη αυτεπαγωγή, βελτιώνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής ολόκληρης της λάμπας LED. Το μη απομονωμένο σύστημα παροχής ρεύματος έχει υψηλή απόδοση και χαμηλό κόστος. Ιδιαίτερα κατάλληλο για την εφαρμογή σωλήνων φθορισμού και λαμπτήρων βιομηχανικής και εξορυκτικής βιομηχανίας υψηλής ισχύος.

Τα πλαστικά καλοριφέρ υψηλής θερμικής αγωγιμότητας μπορούν να σχεδιαστούν με πολλά πτερύγια απαγωγής θερμότητας ακριβείας, τα οποία μπορούν να γίνουν πολύ λεπτά και να έχουν τη μέγιστη επέκταση της περιοχής απαγωγής θερμότητας. Όταν τα πτερύγια απαγωγής θερμότητας λειτουργούν, σχηματίζουν αυτόματα μεταφορά αέρα για τη διάχυση της θερμότητας, με αποτέλεσμα καλό αποτέλεσμα απαγωγής θερμότητας. Η θερμότητα των σφαιριδίων λαμπτήρων LED μεταφέρεται απευθείας στην πτέρυγα απαγωγής θερμότητας μέσω πλαστικού υψηλής θερμικής αγωγιμότητας και διαχέεται γρήγορα μέσω της μεταφοράς αέρα και της επιφανειακής ακτινοβολίας.

Τα πλαστικά καλοριφέρ υψηλής θερμικής αγωγιμότητας έχουν ελαφρύτερη πυκνότητα από το αλουμίνιο. Η πυκνότητα του αλουμινίου είναι 2700kg/m3, ενώ η πυκνότητα του πλαστικού είναι 1420kg/m3, που είναι περίπου η μισή από αυτή του αλουμινίου. Επομένως, για θερμαντικά σώματα ίδιου σχήματος, το βάρος των πλαστικών καλοριφέρ είναι μόνο το 1/2 αυτού του αλουμινίου. Επιπλέον, η επεξεργασία είναι απλή και ο κύκλος σχηματισμού του μπορεί να συντομευτεί κατά 20-50%, γεγονός που μειώνει επίσης την κινητήρια δύναμη του κόστους.