Das derzeit größte technische Problem von LED-Beleuchtungskörpern ist die Wärmeableitung. Schlechte Wärmeableitung hat dazu geführt, dass LED-Treiberstromversorgungen und Elektrolytkondensatoren zu Mängeln bei der Weiterentwicklung von LED-Beleuchtungskörpern geworden sind und die Ursache für den vorzeitigen Verfall von LED-Lichtquellen sind.
Da die LED-Lichtquelle bei einer Leuchtenlösung mit LV-LED-Lichtquelle in einem Betriebszustand mit niedriger Spannung (VF=3,2V) und hohem Strom (IF=300～700mA) arbeitet, erzeugt sie viel Wärme. Der Raum der traditionellen Lampen ist klein und die Fläche ist klein. Es ist für den Kühler schwierig, die Wärme schnell abzuführen. Obwohl verschiedene Wärmeableitungsschemata verwendet wurden, waren die Ergebnisse nicht zufriedenstellend und wurden zu einem unlösbaren Problem für LED-Beleuchtungskörper. Wir sind immer auf der Suche nach Materialien, die einfach zu verarbeiten sind, eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen und kostengünstig sind.
Gegenwärtig werden nach dem Einschalten der LED-Lichtquelle etwa 30% der elektrischen Energie in Lichtenergie und der Rest in Wärmeenergie umgewandelt. Daher ist es eine Schlüsseltechnologie bei der konstruktiven Gestaltung von LED-Lampen, möglichst schnell so viel Wärmeenergie zu exportieren. Die Wärmeenergie muss durch Wärmeleitung, Wärmekonvektion und Wärmestrahlung abgeführt werden. Nur durch schnellstmögliche Wärmeableitung kann die Hohlraumtemperatur in der LED-Lampe effektiv gesenkt und das Netzteil vor dem Arbeiten in einer langanhaltenden Hochtemperaturumgebung und der vorzeitigen Alterung der LED-Lichtquelle durch zu lange geschützt werden -zeitiger Hochtemperaturbetrieb kann vermieden werden.
Der Wärmeableitungspfad der LED-Beleuchtung
Da die LED-Lichtquelle selbst keine Infrarot- oder Ultraviolettstrahlen hat, hat die LED-Lichtquelle selbst keine Funktion zur Ableitung von Strahlungswärme. Die Wärmeableitungsmethode der LED-Leuchte kann nur Wärme durch den Strahler in enger Verbindung mit der LED-Lampenperlenplatte abführen. Der Heizkörper muss die Funktionen Wärmeleitung, Wärmekonvektion und Wärmestrahlung haben.
Jeder Heizkörper kann nicht nur die Wärme von der Wärmequelle schnell an die Oberfläche des Heizkörpers leiten, sondern auch die Wärme durch Konvektion und Strahlung an die Luft abführen. Wärmeleitung löst nur den Weg der Wärmeübertragung, und Wärmekonvektion ist die Hauptfunktion des Heizkörpers. Die Wärmeableitungsleistung wird hauptsächlich durch die Wärmeableitungsfläche, die Form und die Fähigkeit der natürlichen Konvektionsintensität bestimmt. Wärmestrahlung ist nur eine Hilfsfunktion.
Im Allgemeinen kann die Wärme abgeführt werden, wenn der Abstand von der Wärmequelle zur Oberfläche des Heizkörpers weniger als 5 mm beträgt, solange die Wärmeleitfähigkeit des Materials größer als 5 ist dominiert von thermischer Konvektion.
Die meisten LED-Lichtquellen verwenden immer noch LED-Lampenperlen mit niedriger Spannung (VF=3,2V) und Hochstrom (IF=200～700mA). Aufgrund der hohen Hitze im Betrieb muss eine Aluminiumlegierung mit höherer Wärmeleitfähigkeit verwendet werden. Üblicherweise gibt es Heizkörper aus Aluminiumdruckguss, stranggepresste Aluminiumheizkörper und gestanzte Aluminiumheizkörper. Druckguss-Aluminium-Heizkörper ist eine Technologie von Druckgussteilen. Die flüssige Zink-, Kupfer- und Aluminiumlegierung wird in den Einlass der Druckgussmaschine gegossen, und die Druckgussmaschine wird druckgegossen, um einen Kühler mit einer durch eine vorgefertigte Form begrenzten Form zu gießen.
Heizkörper aus Aluminiumdruckguss
Die Produktionskosten sind kontrollierbar, und der Wärmeableitungsflügel kann nicht dünn gemacht werden, und es ist schwierig, den Wärmeableitungsbereich zu vergrößern. Die am häufigsten verwendeten Druckgussmaterialien für LED-Lampenstrahler sind ADC10 und ADC12.
Kühler aus stranggepresstem Aluminium
Das flüssige Aluminium wird durch eine feste Matrize gepresst, dann wird der Stab maschinell bearbeitet und in die gewünschte Form des Kühlers geschnitten. Der spätere Bearbeitungsaufwand ist relativ hoch. Der strahlende Flügel kann zahlreich und dünn ausgeführt werden, und die Wärmeableitungsfläche wird weitestgehend erweitert. Wenn der strahlende Flügel arbeitet, wird automatisch Luftkonvektion gebildet, um die Wärme zu verteilen, und der Wärmeableitungseffekt ist besser. Häufig verwendete Materialien sind AL6061 und AL6063.
Gestanzter Aluminiumheizkörper
besteht darin, Stahl- und Aluminiumlegierungsplatten durch Stanzpressen und Matrizen zu pressen und hochzuziehen, um daraus einen becherförmigen Kühler zu machen. Der Innen- und Außenumfang des gestanzten Kühlers ist glatt und die Wärmeableitungsfläche ist durch keine Flügel begrenzt. Häufig verwendete Aluminiumlegierungsmaterialien sind 5052, 6061 und 6063. Die Qualität der Stanzteile ist gering und die Materialnutzungsrate ist hoch, was eine kostengünstige Lösung darstellt.
Die Wärmeleitung von Heizkörpern aus Aluminiumlegierung ist ideal und eignet sich besser für isolierte Konstantstromversorgungen. Bei nicht isolierten Konstantstrom-Schaltnetzteilen ist es erforderlich, AC- und DC-, Hochspannungs- und Niederspannungs-Netzteile durch das strukturelle Design der Lampe zu isolieren, um die CE- oder UL-Zertifizierung zu bestehen.
Kunststoffummantelter Aluminiumheizkörper
ist ein Kühlkörper mit wärmeleitender Kunststoffschale und Aluminiumkern. Der wärmeleitende Kunststoff und der Aluminiumkühlkörper werden gleichzeitig auf der Spritzgussmaschine geformt, und der Aluminiumkühlkörper wird als eingebettetes Teil verwendet, das im Voraus bearbeitet werden muss. Durch den Aluminium-Wärmeableitungskern wird die Wärme der LED-Lampenperle schnell auf den wärmeleitenden Kunststoff übertragen. Der wärmeleitende Kunststoff bildet mit seinen mehreren Flügeln eine Luftkonvektion zur Wärmeableitung und strahlt einen Teil der Wärme über seine Oberfläche ab.
Kunststoffummantelte Aluminiumstrahler verwenden im Allgemeinen die Originalfarben der wärmeleitenden Kunststoffe, weiß und schwarz, und schwarze kunststoffummantelte Aluminiumstrahler haben eine bessere Strahlungswärmeableitung. Wärmeleitfähiger Kunststoff ist eine Art thermoplastisches Material. Die Fließfähigkeit, Dichte, Zähigkeit und Festigkeit des Materials lassen sich leicht spritzgießen. Es hat eine gute Beständigkeit gegen Kälte- und Hitzeschockzyklen und hervorragende Isolationseigenschaften. Der Emissionsgrad von wärmeleitendem Kunststoff ist besser als der von gewöhnlichen Metallmaterialien.
Die Dichte von wärmeleitendem Kunststoff ist 40 % geringer als die von Aluminium-Druckguss und Keramik. Das Gewicht des kunststoffummantelten Aluminiums kann bei gleicher Kühlerform um fast ein Drittel reduziert werden. Verglichen mit dem Vollaluminium-Heizkörper sind die Verarbeitungskosten niedrig, der Verarbeitungszyklus ist kurz und die Verarbeitungstemperatur ist niedrig; Das fertige Produkt ist nicht zerbrechlich; Die kundenseitige Spritzgussmaschine kann die Gestaltung und Produktion des differenzierten Erscheinungsbildes der Lampe übernehmen. Der kunststoffummantelte Aluminiumheizkörper hat eine gute Isolierleistung und ist leicht Sicherheitsvorschriften zu erfüllen.
Heizkörper aus Kunststoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit
Der Kunststoffheizkörper mit hoher Wärmeleitfähigkeit hat sich in letzter Zeit rasant entwickelt. Der Kunststoffheizkörper mit hoher Wärmeleitfähigkeit ist ein Vollkunststoffheizkörper. Seine Wärmeleitfähigkeit ist Dutzende Male höher als die von gewöhnlichem Kunststoff und erreicht 2-9 W/mk. Es hat eine ausgezeichnete Wärmeleitung und Wärmeabstrahlung. ; Eine neue Art von isolierendem und wärmeableitendem Material, das auf verschiedene Leistungslampen angewendet werden kann und in verschiedenen LED-Lampen von 1 W bis 200 W weit verbreitet ist.
Kunststoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit, Spannungsfestigkeit bis zu 6000 V AC, geeignet für nicht isolierte Konstantstrom-Schaltnetzteile, HVLED-Hochspannungs-Linear-Konstantstrom-Netzteile. Machen Sie diese Art von LED-Beleuchtungslampen einfach, CE, TÜV, UL und andere strenge Sicherheitsinspektionen zu bestehen. HVLED nimmt den Betriebszustand Hochspannung (VF=35-280 VDC) und Niederstrom (IF=20-60 mA) an, sodass die Wärme der HVLED-Lampenperlenplatine reduziert wird. Der Kunststoffheizkörper mit hoher Wärmeleitfähigkeit kann mit herkömmlichem Spritzguss oder Extruder verwendet werden.
Einmaliges Formen, das fertige Produkt hat eine hohe Glätte. Verbessern Sie die Produktionseffizienz erheblich und die Designflexibilität ist hoch, wodurch das Designkonzept des Designers voll ausgeschöpft werden kann. Der Kunststoffheizkörper mit hoher Wärmeleitfähigkeit wird durch PLA (Maisstärke) polymerisiert, ist vollständig abbaubar, rückstandsfrei, keine chemische Belastung, keine Schwermetallbelastung im Produktionsprozess, kein Abwasser, kein Abgas und entspricht den weltweiten Umweltschutzauflagen.
Der Kühlkörper aus Kunststoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit ist dicht mit nanoskaligen Metallionen zwischen PLA-Molekülen gepackt, die sich bei hohen Temperaturen schnell bewegen und die Wärmestrahlungsenergie erhöhen können. Seine Vitalität ist besser als die eines Kühlkörpers aus Metallmaterial. Der Kunststoffheizkörper mit hoher Wärmeleitfähigkeit ist beständig gegen hohe Temperaturen, 150 ° C für fünf Stunden, ohne zu brechen oder sich zu verformen. Es wird mit einem linearen Hochspannungs-Konstantstrom-IC-Treiberprogramm ohne Elektrolytkondensatoren und großvolumige Induktivität verwendet, was die Lebensdauer der gesamten LED-Lampe, eine nicht isolierte Stromversorgungslösung und eine hohe Effizienz bei niedrigen Kosten erheblich verbessert. Es eignet sich besonders für den Einsatz von Leuchtstoffröhren und Hochleistungs-Industrie- und Bergbaulampen.
Ein Kunststoffradiator mit hoher Wärmeleitfähigkeit kann mit vielen Präzisionskühlflügeln konstruiert werden, die Kühlflügel können zahlreich und dünn hergestellt werden und die Wärmeableitungsfläche kann maximiert werden. Wenn die Kühlflügel arbeiten, wird automatisch Luftkonvektion gebildet, um die Wärme zu verteilen, und die Wärmeableitung ist besser. Die Wärme der LED-Lampenperle wird durch den Kunststoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit direkt auf den Wärmeableitungsflügel übertragen und die Wärme wird durch Luftkonvektion und Oberflächenstrahlung schnell abgeführt.
Der Kühlkörper aus Kunststoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit hat eine geringere Dichte als Aluminium. Die Dichte von Aluminium beträgt 2700 kg/m3, während die Dichte von Kunststoff 1420 kg/m3 beträgt, was fast der Hälfte von Aluminium entspricht. Daher beträgt das Gewicht eines Kunststoffheizkörpers gleicher Form nur 1/2 des Gewichts von Aluminium. Darüber hinaus ist die Verarbeitung einfach und der Formzyklus kann um 20-50% verkürzt werden, was die Kosten reduziert.
