Problemas de dissipação de calor em luminárias LED: análise comparativa de cinco tipos de dissipadores de calor

Atualmente, uma das maiores dificuldades técnicas dos equipamentos de iluminação LED é o problema de dissipação de calor. A baixa dissipação de calor leva à falha do fornecimento de energia do driver de LED. Os capacitores eletrolíticos se tornaram um elo fraco para o desenvolvimento posterior dos equipamentos de iluminação LED. A fonte de luz LED pode apresentar falha prematura.

Somente a exportação rápida de calor pode ser útil para reduzir a temperatura da cavidade dentro das lâmpadas e lanternas de LED, pode manter a fonte de alimentação fora do ambiente de alta temperatura durável, a fim de evitar que a fonte de luz de LED sofra operação prolongada em alta temperatura e falhas prematuras.

Como a fonte de luz LED em si não tem infravermelho, ultravioleta, então a fonte de luz LED em si não tem a função de resfriamento de radiação, o caminho de dissipação de calor dos dispositivos de iluminação LED só pode ser através da combinação próxima do dissipador de calor da placa de contas da lâmpada LED para exportar calor. Os dissipadores de calor são necessários para ter condução de calor, convecção de calor, radiação de calor.

Qualquer dissipador de calor, além de ser capaz de conduzir rapidamente o calor da fonte de calor para o exterior do dissipador de calor, o principal ainda é depender da convecção e da radiação para emitir calor para o ar. A condução térmica lida apenas com a forma de transferência de calor, enquanto a convecção térmica é a função principal do dissipador de calor, a função de dissipação de calor é afetada principalmente pela capacidade da área de dissipação de calor, forma e força de convecção natural, e a radiação térmica é apenas uma função auxiliar. De modo geral, se o calor da fonte de calor para o exterior do intervalo do dissipador de calor for menor que 5 milímetros, então somente quando a convecção térmica do material for maior que 5, o calor pode ser exportado, a outra dissipação de calor deve ser dominada pela convecção térmica.

A maioria das fontes de iluminação LED ainda usa contas de lâmpada LED de baixa tensão (VF=3.2V), alta corrente (IF=200-700mA), por causa do alto calor ao trabalhar, deve ser usado com alta condutividade térmica de liga de alumínio. Geralmente, há dissipadores de calor de alumínio fundido, dissipadores de calor de alumínio extrudado, dissipadores de calor de alumínio estampado. O dissipador de calor de alumínio fundido é um tipo de habilidade de peças de fundição sob pressão, a liga de alumínio de cobre e zinco líquido despejando na entrada da máquina de fundição sob pressão, pela fundição sob pressão da máquina de fundição sob pressão, fundindo previamente o molde de planejamento de dissipador de calor de forma limitada.

A seguir, uma análise comparativa de cinco tipos de dissipadores de calor.

Dissipador de calor de alumínio fundido
O custo de produção pode ser controlado, a asa do dissipador de calor não pode ser fina, é difícil maximizar a área de dissipação de calor. Lâmpadas e lanternas de LED dissipam calor com materiais de fundição comumente usados ​​para ADC10 e ADC12.

 

Dissipador de calor de alumínio extrudado
O alumínio líquido é extrudado através de uma matriz fixa e, em seguida, a barra é usinada e cortada no formato necessário do dissipador de calor, os custos de pós-processamento são maiores. O dissipador de calor de alumínio extrudado é mostrado na Figura 3. A asa do dissipador de calor pode ser muito mais fina, a área de dissipação de calor é maximizada e a asa do dissipador de calor constitui automaticamente a difusão de convecção de ar do calor ao trabalhar, e o efeito de dissipação de calor é melhor. Os materiais comumente usados ​​são AL6061 e AL6063.

 

Dissipador de calor em alumínio estampado
A estampagem do dissipador de calor de alumínio é feita por meio da prensa e matriz de aço, estampagem de chapa de liga de alumínio, puxando para cima, de modo que se torne um dissipador de calor do tipo copo e tubo, estampagem formando superfície do dissipador de calor lisa ao redor da periferia, devido à falta de asas e à área limitada de dissipação de calor. O material de liga de alumínio comumente usado é 5052, 6061, 6063. A qualidade das peças de estampagem é muito pequena, a taxa de utilização do material é alta, é um método de baixo custo.

 

A condutividade térmica do dissipador de calor de liga de alumínio é mais satisfatória, e é mais adequada para fonte de alimentação de corrente constante de comutação de barreira. Em relação à fonte de alimentação de corrente constante de comutação sem bloqueio, é necessário fazer um bom trabalho de bloqueio de CA e CC, fonte de alimentação de alta e baixa tensão por meio do projeto estrutural de lâmpadas e lanternas para ser certificado pela CE ou UL.

Dissipador de calor de alumínio revestido de plástico
Dissipador de calor de alumínio revestido de plástico é um tipo de dissipador de calor com invólucro de plástico condutor de calor e núcleo de alumínio. Plástico térmico e núcleo de dissipador de calor de alumínio na máquina de moldagem por injeção em uma moldagem, núcleo de dissipador de calor de alumínio para fazer peças enterradas, precisa ser pré-usinado. Contas de lâmpada LED de calor através do núcleo de dissipador de calor de alumínio condução rápida para o plástico térmico, plástico térmico usando sua composição multi-asa da dissipação de calor por convecção de ar, o uso de sua superfície para irradiar parte do calor.

 

O dissipador de calor de alumínio revestido de plástico geralmente usa a cor original do plástico térmico branco e preto, o efeito de dissipação de calor de radiação do dissipador de calor de alumínio revestido de plástico preto é um pouco melhor. Plástico termicamente condutor, um material termoplástico, fluidez do material, densidade, resistência, resistência são fáceis de moldagem por injeção, com boa resistência ao frio e características do ciclo de choque térmico, a função de isolamento é excelente. O coeficiente de radiação de plástico termicamente condutor é melhor do que os materiais metálicos comuns. Densidade de plástico termicamente condutor do que alumínio fundido e cerâmica 40% menor do que o mesmo formato do dissipador de calor, o alumínio revestido de plástico pode ser cortado em quase um terço do peso; em comparação com os custos de processamento do dissipador de calor totalmente em alumínio são baixos, o ciclo de processamento é curto, a temperatura de processamento é baixa; o produto não é frágil; a máquina de moldagem por injeção de propriedade do cliente pode ser diferenciada para lâmpadas e lanternas, design e produção do formato. A função de isolamento do dissipador de calor de alumínio revestido de plástico é boa, fácil de passar pelos regulamentos de segurança.

Dissipador de calor de plástico de alta condutividade térmica
Os dissipadores de calor de plástico de alta condutividade térmica têm se desenvolvido rapidamente recentemente. Os dissipadores de calor de plástico de alta condutividade térmica são um tipo de dissipador de calor totalmente de plástico. Sua condutividade térmica é dezenas de vezes maior do que a dos plásticos em geral, até 2-9w/mk, tem boa condução e radiação de calor; pode ser usado em uma variedade de novos materiais isolantes para lâmpadas e lanternas elétricas e pode ser amplamente utilizado em todos os tipos de lâmpadas e lanternas de LED de 1 W a 200 W.

 

Classificação de tensão de plástico de alta condutividade térmica de até 6000 V, adequada para a seleção de fonte de alimentação de corrente constante de comutação não isolada, fonte de alimentação de corrente constante linear de alta tensão HVLED. Este tipo de luminárias LED é fácil de passar CE, TUV, UL e outros testes de segurança severos. HVLED escolhe condições de operação de alta tensão (VF=35-280 VDC), pequena corrente (IF=20-60 mA), o calor da placa de contas HVLED é, portanto, reduzido. Dissipador de calor de plástico de alta condutividade térmica usando moldagem por injeção tradicional, máquina de extrusão pode ser. Moldagem única, alto acabamento do produto. Melhore significativamente a eficiência da produção, modelando a sensibilidade do planejamento, pode dar total liberdade aos conceitos de planejamento do planejador. Dissipador de calor de plástico de alta condutividade térmica usando polimerização de PLA (amido de milho), degradação total, sem resíduos, sem poluição química, o processo de produção sem qualquer poluição por metais pesados, sem esgoto, sem gás de exaustão, em linha com os requisitos ambientais globais.

As moléculas PLA internas do dissipador de calor de plástico de alta condutividade térmica são densamente compactadas com íons metálicos em nanoescala, que podem se mover rapidamente em altas temperaturas, adicionando energia de radiação térmica. Sua vitalidade é melhor do que o dissipador de calor de material metálico. Dissipador de calor de plástico de alta condutividade térmica, resistência a altas temperaturas, 150 graus por cinco horas sem rachaduras, não deformado, com uso de programa de acionamento IC de corrente constante linear de alta tensão, sem capacitores eletrolíticos e indutores de grande volume, melhora significativamente a vida útil da lâmpada LED, plano de alimentação não isolado, alta eficiência, baixo custo. Especialmente adequado para tubos fluorescentes, lâmpadas industriais e de mineração de alta potência.

O dissipador de calor de plástico de alta condutividade térmica pode projetar muitas asas de dissipador de calor de precisão, a asa do dissipador de calor pode fazer mais e mais fino, área de dissipação de calor para obter a expansão máxima, a operação da asa do dissipador de calor constitui automaticamente a dispersão de calor por convecção de ar, o efeito de dissipação de calor é melhor. O calor da conta da lâmpada LED através do plástico de alta condutividade térmica diretamente para a asa do dissipador de calor, através da convecção de ar e radiação de superfície, dissipação rápida de calor.

A densidade do dissipador de calor de plástico de alta condutividade térmica é mais leve que o alumínio. A densidade do alumínio é de 2700 kg/m3, enquanto a densidade do plástico é de 1420 kg/m3, quase metade do alumínio, então o mesmo formato do dissipador de calor, peso do dissipador de calor de plástico, desde que o alumínio 1/2. e fácil de processar, seu ciclo de moldagem pode ser encurtado em 20-50%, o que também reduz o custo dos benefícios.

 

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