Сравнение на 5 радиатора на вътрешни LED осветителни тела
В момента най-големият технически проблем на LED осветителните тела е разсейването на топлината. Лошото разсейване на топлината е довело до LED захранващи устройства и електролитни кондензатори, които са се превърнали в недостатъци в по-нататъшното развитие на LED осветителните тела и причина за преждевременното разпадане на LED източниците на светлина.
В осветителното решение, използващо LV LED източник на светлина, тъй като LED източникът на светлина работи в работно състояние с ниско напрежение (VF=3,2V), висок ток (IF=300～700mA), той генерира много топлина, а традиционното осветително тяло има малко пространство и малка площ. Трудно е радиаторът да разсейва бързо топлината. Въпреки че бяха приети различни схеми за разсейване на топлината, резултатите не бяха задоволителни и се превърнаха в нерешим проблем за LED осветителните тела. Ние винаги търсим материали, които са лесни за използване, имат добра топлопроводимост и евтини материали за разсейване на топлината.
Понастоящем, след като LED източникът на светлина е включен, около 30% от електрическата енергия се преобразува в светлинна енергия, а останалата част се преобразува в топлинна енергия. Следователно изнасянето на толкова много топлинна енергия възможно най-скоро е ключова технология в структурния дизайн на LED лампите. Топлинната енергия трябва да се разсейва чрез топлопроводимост, топлинна конвекция и топлинно излъчване. Само чрез разсейване на топлината възможно най-скоро температурата на кухината в LED лампата може да бъде ефективно намалена и захранването може да бъде защитено от работа в дълготрайна среда с висока температура и преждевременното стареене на LED източника на светлина поради дълго -срочна работа при висока температура може да бъде избегната.
Пътят на разсейване на топлината на LED осветлението
Тъй като самият LED източник на светлина няма инфрачервени или ултравиолетови лъчи, самият LED източник на светлина няма функция за разсейване на радиационна топлина. Методът на разсейване на топлината на LED осветителното тяло може да извлича топлина само през радиатора, тясно комбиниран с плочата на LED лампата. Радиаторът трябва да има функции на топлопроводимост, топлинна конвекция и топлинно излъчване.
Всеки радиатор, освен че може бързо да провежда топлина от източника на топлина към повърхността на радиатора, основното е да разсейва топлината във въздуха чрез конвекция и радиация. Топлопроводимостта решава само начина на пренос на топлина, а термичната конвекция е основната функция на радиатора. Ефективността на разсейване на топлината се определя главно от площта на разсейване на топлината, формата и способността на естествения интензитет на конвекция. Топлинното излъчване е само спомагателна функция. Най-общо казано, ако разстоянието от източника на топлина до повърхността на радиатора е по-малко от 5 mm, докато топлопроводимостта на материала е по-голяма от 5, топлината може да бъде изнесена, а останалата част от разсейването на топлината трябва да бъде доминиран от термична конвекция.
Повечето от светодиодните източници на осветление все още използват лампи с ниско напрежение (VF=3.2V) и висок ток (IF=200～700mA). Поради високата топлина по време на работа трябва да се използва алуминиева сплав с по-висока топлопроводимост. Обикновено има ляти алуминиеви радиатори, екструдирани алуминиеви радиатори и щамповани алуминиеви радиатори. Алуминиев радиатор за леене под налягане е технология за леене под налягане. Течната цинкова, медна и алуминиева сплав се излива във входа на машината за леене под налягане, а машината за леене под налягане се отлива за отливане на радиатор с форма, ограничена от предварително проектирана матрица.
Алуминиев радиатор от лят под налягане
Производствената цена е контролируема, а крилото за разсейване на топлината не може да се направи тънко и е трудно да се увеличи площта на разсейване на топлината. Често използваните материали за леене под налягане за радиатори за LED лампи са ADC10 и ADC12. Екструдиран алуминиев радиатор
Течният алуминий се екструдира през фиксирана матрица, след което прътът се обработва и нарязва в необходимата форма на радиатора. По-късните разходи за обработка са сравнително високи. Излъчващото крило може да бъде направено много и тънко, а площта на разсейване на топлината е разширена до максимум. Когато излъчващото крило работи, въздушната конвекция се образува автоматично за разпръскване на топлината и ефектът на разсейване на топлината е по-добър. Често използвани материали са AL6061 и AL6063.
Щампован алуминиев радиатор
е използването на щанци и матрици за притискане и изтегляне на плочи от стомана и алуминиева сплав, за да се образува чашовиден радиатор. Вътрешната и външната периферия на перфорирания радиатор е гладка, а площта на разсейване на топлината е ограничена поради липса на крила. Често използвани материали от алуминиева сплав са 5052, 6061 и 6063. Качеството на щамповащите части е малко и степента на използване на материала е висока, което е евтино решение.
Топлопроводимостта на радиатора от алуминиева сплав е идеална и е по-подходяща за изолирано превключване на захранване с постоянен ток. За неизолирани превключвателни захранвания с постоянен ток е необходимо да се изолират захранвания с променлив и постоянен ток, високо и ниско напрежение чрез структурния дизайн на лампата, за да преминат CE или UL сертификат.
