در حال حاضر، بزرگترین مشکل فنی ازروشنایی LEDدفع گرما است اتلاف حرارت ضعیف منجر به منبع تغذیه LED و خازن الکترولیتی شده است که به برد کوتاه برای توسعه بیشتر روشنایی LED و دلیل پیری زودرس منبع نور LED تبدیل شده است.

در طرح روشنایی با استفاده از منابع نور LED LV، به دلیل عملکرد منبع نور LED در ولتاژ پایین (VF=3.2V) و جریان بالا (IF=300-700mA)، تولید گرما شدید است. وسایل روشنایی سنتی فضای محدودی دارند و انتقال سریع گرما از طریق هیت سینک های کوچک دشوار است. علیرغم اتخاذ طرح‌های خنک‌کننده مختلف، نتایج رضایت‌بخش نبودند و به یک مشکل غیرقابل حل برایوسایل روشنایی LED. ما همیشه در تلاشیم تا مواد اتلاف حرارتی ارزان قیمت را پیدا کنیم که استفاده از آنها آسان باشد و رسانایی حرارتی خوب داشته باشد.

در حال حاضر حدود 30 درصد از انرژی الکتریکی منابع نور LED پس از روشن شدن به انرژی نور تبدیل می شود و بقیه به انرژی حرارتی تبدیل می شود. بنابراین، صادرات انرژی حرارتی در اسرع وقت یک فناوری کلیدی در طراحی ساختاری وسایل روشنایی LED است. انرژی حرارتی باید از طریق هدایت حرارتی، همرفت و تشعشعات دفع شود. تنها با صادرات گرما در اسرع وقت می توان دمای حفره داخللامپ ال ای دیبه طور موثر کاهش می یابد، منبع تغذیه از کار در یک محیط طولانی مدت با دمای بالا محافظت می شود و از پیری زودرس منبع نور LED ناشی از عملکرد طولانی مدت در دمای بالا جلوگیری می شود.

روش های دفع گرما برای وسایل روشنایی LED

از آنجایی که منابع نور LED دارای تابش مادون قرمز یا فرابنفش نیستند، عملکرد اتلاف حرارت تابشی ندارند. مسیر اتلاف گرما وسایل روشنایی LED را فقط می توان از طریق هیت سینک های نزدیک با صفحات مهره LED بدست آورد. رادیاتور باید عملکردهای هدایت گرما، انتقال گرما و تابش گرما را داشته باشد.

هر رادیاتوری علاوه بر اینکه می‌تواند گرما را به سرعت از منبع گرما به سطح رادیاتور منتقل کند، عمدتاً به همرفت و تشعشع متکی است تا گرما را در هوا پخش کند. هدایت حرارتی تنها مسیر انتقال حرارت را حل می کند، در حالی که همرفت حرارتی وظیفه اصلی یک رادیاتور است. عملکرد اتلاف گرما عمدتاً توسط ناحیه اتلاف گرما، شکل و شدت همرفت طبیعی تعیین می‌شود، در حالی که تابش حرارتی تنها یک تابع کمکی است.

به طور کلی، اگر فاصله منبع گرما تا سطح رادیاتور کمتر از 5 میلی متر باشد، تا زمانی که رسانایی حرارتی ماده از 5 بیشتر باشد، گرمای آن می تواند صادر شود و اتلاف حرارت باقیمانده باید تحت تأثیر همرفت حرارتی باشد. .

اکثر منابع روشنایی LED همچنان از مهره های LED ولتاژ پایین (VF=3.2V) و جریان بالا (IF=200-700mA) استفاده می کنند. به دلیل حرارت زیاد در حین کار، باید از آلیاژهای آلومینیوم با رسانایی حرارتی بالا استفاده شود. معمولا رادیاتورهای آلومینیومی دایکاست، رادیاتورهای آلومینیومی اکسترود شده و رادیاتورهای آلومینیومی مهر و موم شده وجود دارد. رادیاتور آلومینیومی دایکاست یک فناوری برای قطعات ریخته گری تحت فشار است که شامل ریختن آلیاژ آلومینیوم مس روی مایع به درگاه تغذیه دستگاه دایکاست و سپس ریخته گری آن در قالب از پیش طراحی شده با شکل از پیش تعیین شده است.

رادیاتور آلومینیومی دایکاست

هزینه تولید قابل کنترل است و بال اتلاف گرما را نمی توان نازک کرد و به حداکثر رساندن ناحیه اتلاف گرما دشوار می شود. مواد دایکاست که معمولا برای رادیاتورهای لامپ ال ای دی استفاده می شود ADC10 و ADC12 هستند.

رادیاتور آلومینیومی اکسترود شده

آلومینیوم مایع از طریق یک قالب ثابت به شکل اکسترود می شود و سپس میله ماشین کاری می شود و به شکل دلخواه هیت سینک بریده می شود و در نتیجه هزینه های پردازش در مراحل بعدی افزایش می یابد. بال اتلاف گرما را می توان بسیار نازک ساخت، با حداکثر گسترش منطقه اتلاف گرما. هنگامی که بال اتلاف گرما کار می کند، به طور خودکار همرفت هوا را برای انتشار گرما تشکیل می دهد و اثر اتلاف گرما خوب است. مواد متداول مورد استفاده AL6061 و AL6063 هستند.

رادیاتور آلومینیومی مهر شده

این فرآیند مهر زنی و بلند کردن صفحات فولادی و آلیاژ آلومینیوم از طریق پانچ و قالب برای ایجاد رادیاتور فنجانی است. رادیاتور مهر شده دارای محیط داخلی و خارجی صاف است و به دلیل نداشتن بال، منطقه دفع گرما محدود است. مواد متداول آلیاژ آلومینیوم 5052، 6061 و 6063 هستند. قطعات مهر شده دارای کیفیت پایین و استفاده از مواد بالا هستند که آنها را به یک راه حل کم هزینه تبدیل می کند.

هدایت حرارتی رادیاتورهای آلیاژی آلومینیومی ایده آل و مناسب برای منبع تغذیه جریان ثابت سوئیچ ایزوله است. برای منابع تغذیه جریان ثابت سوئیچ غیر ایزوله، لازم است منابع تغذیه AC و DC، ولتاژ بالا و ولتاژ پایین را از طریق طراحی ساختاری وسایل روشنایی جدا کنید تا گواهینامه CE یا UL را دریافت کنید.

رادیاتور آلومینیومی با روکش پلاستیک

این یک هیت سینک با پوسته پلاستیکی رسانای حرارتی و یک هسته آلومینیومی است. پلاستیک رسانای حرارتی و هسته اتلاف حرارت آلومینیوم در یک حرکت در دستگاه قالب گیری تزریقی تشکیل می شوند و هسته اتلاف حرارت آلومینیوم به عنوان یک قطعه جاسازی شده که نیاز به پردازش پیش مکانیکی دارد استفاده می شود. گرمای دانه های لامپ LED به سرعت از طریق هسته اتلاف حرارت آلومینیومی به پلاستیک رسانای حرارتی منتقل می شود. پلاستیک رسانای حرارتی از بال های متعدد خود برای ایجاد اتلاف گرمای همرفتی هوا استفاده می کند و از سطح خود برای تابش بخشی از گرما استفاده می کند.

رادیاتورهای آلومینیومی با روکش پلاستیک معمولاً از رنگ های اصلی پلاستیک رسانای حرارتی سفید و سیاه استفاده می کنند. رادیاتورهای آلومینیومی با روکش پلاستیکی مشکی پلاستیکی دارای اثر تابش و اتلاف حرارت بهتری هستند. پلاستیک رسانای حرارتی نوعی ماده ترموپلاستیک است. سیالیت، چگالی، چقرمگی و استحکام مواد به راحتی قابل قالب گیری تزریقی است. مقاومت خوبی در برابر چرخه های شوک سرد و گرم و عملکرد عایق عالی دارد. ضریب تابش پلاستیک رسانای حرارتی نسبت به مواد فلزی معمولی برتر است

چگالی پلاستیک رسانای حرارتی 40 درصد کمتر از آلومینیوم دایکاست و سرامیک است و برای رادیاتورهای هم شکل، وزن آلومینیوم روکش پلاستیکی را می توان تقریباً یک سوم کاهش داد. در مقایسه با تمام رادیاتورهای آلومینیومی، هزینه پردازش کم است، چرخه پردازش کوتاه است و دمای پردازش پایین است. محصول نهایی شکننده نیست. دستگاه قالب گیری تزریقی خود مشتری را می توان برای طراحی ظاهری متمایز و تولید وسایل روشنایی استفاده کرد. رادیاتور آلومینیومی با روکش پلاستیکی عملکرد عایق خوبی دارد و به راحتی قوانین ایمنی را تصویب می کند.

رادیاتور پلاستیکی با هدایت حرارتی بالا

رادیاتورهای پلاستیکی با هدایت حرارتی بالا اخیراً به سرعت توسعه یافته اند. رادیاتورهای پلاستیکی با رسانایی حرارتی بالا، همه رادیاتورهای پلاستیکی هستند، با رسانایی حرارتی چندین ده برابر بیشتر از پلاستیک های معمولی، به 2-9w/mk می رسد، و قابلیت هدایت گرما و تابش عالی دارند. نوع جدیدی از عایق و مواد اتلاف حرارت است که می تواند برای لامپ های مختلف قدرت اعمال شود و می تواند به طور گسترده در لامپ های LED مختلف از 1 وات تا 200 وات استفاده شود.

پلاستیک با رسانایی حرارتی بالا می تواند ولتاژ تا 6000 ولت AC را تحمل کند و برای استفاده از منابع تغذیه جریان ثابت سوئیچ غیر ایزوله و منبع تغذیه جریان ثابت خطی ولتاژ بالا با HVLED مناسب است. این نوع از وسایل روشنایی LED را برای تصویب مقررات ایمنی سختگیرانه مانند CE، TUV، UL و غیره آسان کنید. صفحه مهره HVLED. رادیاتورهای پلاستیکی با هدایت حرارتی بالا را می توان با ماشین های قالب گیری تزریقی و اکستروژن سنتی استفاده کرد.

پس از تشکیل، محصول نهایی صافی بالایی دارد. با بهبود قابل توجه بهره وری، با انعطاف پذیری بالا در طراحی یک ظاهر طراحی شده، می تواند به طور کامل از فلسفه طراحی طراح استفاده کند. رادیاتور پلاستیکی با رسانایی حرارتی بالا از پلیمریزاسیون PLA (نشاسته ذرت)، کاملاً تجزیه پذیر، بدون باقی مانده و بدون آلودگی شیمیایی ساخته شده است. فرآیند تولید فاقد آلودگی فلزات سنگین، فاضلاب و گاز خروجی نیست و نیازهای زیست محیطی جهانی را برآورده می کند.

مولکول‌های PLA داخل بدنه اتلاف حرارت پلاستیکی با رسانایی حرارتی بالا به‌طور متراکم با یون‌های فلزی در مقیاس نانو پر شده‌اند که می‌توانند به سرعت در دماهای بالا حرکت کنند و انرژی تابش حرارتی را افزایش دهند. سرزندگی آن نسبت به اجسام اتلاف حرارت مواد فلزی برتر است. رادیاتور پلاستیکی با هدایت حرارتی بالا در برابر دمای بالا مقاوم است و به مدت پنج ساعت در دمای 150 درجه سانتیگراد شکسته یا تغییر شکل نمی دهد. با استفاده از طرح درایو IC جریان ثابت خطی ولتاژ بالا، نیازی به خازن الکترولیتی و اندوکتانس بزرگ ندارد و عمر کل لامپ LED را تا حد زیادی بهبود می بخشد. طرح منبع تغذیه غیر ایزوله دارای راندمان بالا و هزینه کم است. به ویژه برای استفاده از لوله های فلورسنت و لامپ های صنعتی و معدنی پرقدرت مناسب است.

رادیاتورهای پلاستیکی با رسانایی حرارتی بالا را می توان با پره های اتلاف حرارت بسیار دقیقی طراحی کرد که می توانند بسیار نازک ساخته شوند و بیشترین گسترش منطقه اتلاف گرما را داشته باشند. هنگامی که پره های اتلاف گرما کار می کنند، به طور خودکار همرفت هوا را برای انتشار گرما تشکیل می دهند که در نتیجه اثر اتلاف گرما خوب است. گرمای دانه های لامپ LED مستقیماً از طریق پلاستیک با رسانایی حرارتی بالا به بال اتلاف گرما منتقل می شود و به سرعت از طریق همرفت هوا و تابش سطح پخش می شود.

رادیاتورهای پلاستیکی با هدایت حرارتی بالا چگالی سبک تری نسبت به آلومینیوم دارند. چگالی آلومینیوم 2700 کیلوگرم بر متر مکعب است، در حالی که چگالی پلاستیک 1420 کیلوگرم بر متر مکعب است که تقریباً نصف آلومینیوم است. بنابراین، برای رادیاتورهای هم شکل، وزن رادیاتورهای پلاستیکی تنها 1/2 وزن آلومینیوم است. علاوه بر این، پردازش ساده است و چرخه تشکیل آن را می توان 20-50٪ کوتاه کرد که همچنین نیروی محرکه هزینه ها را کاهش می دهد.