Dans le schéma de luminaire utilisant la source de lumière LED LV, étant donné que la source de lumière LED fonctionne à basse tension (VF = 3,2 V) et à un courant important (IF = 300-700 mA), la chaleur est très élevée et la le luminaire conventionnel est petit et la surface est petite. Le dissipateur de chaleur est difficile à extraire de la chaleur rapidement. Malgré l'utilisation d'une variété de solutions de refroidissement, les résultats ne sont pas satisfaisants et posent un problème avec l'éclairage à LED. A la recherche de matériaux faciles à utiliser, de bonne conductivité thermique et de dissipateurs de chaleur économiques, travaillent sans relâche.
À l'heure actuelle, une fois la source de lumière LED allumée, environ 30% de l'énergie électrique est convertie en énergie lumineuse et le reste est converti en énergie thermique. Par conséquent, il est essentiel de concevoir la structure du luminaire à LED le plus tôt possible afin de tirer autant d'énergie thermique. L'énergie thermique doit être dissipée par conduction thermique, convection thermique et rayonnement thermique. Ce n'est qu'en exposant la chaleur le plus tôt possible que la température de la cavité dans la lampe à LED peut être efficacement réduite afin d'empêcher l'alimentation de fonctionner dans un environnement à haute température durable afin d'éviter le vieillissement prématuré de la source de lumière LED. en raison du fonctionnement à haute température à long terme.
Route de refroidissement pour l'éclairage LED
Étant donné que la source de lumière à DEL ne comporte pas de rayons infrarouges ni ultraviolets, elle n’a pas de fonction de dissipation de chaleur par rayonnement et le trajet de dissipation de chaleur du dispositif d’éclairage à DEL ne peut tirer de la chaleur que par un dissipateur thermique étroitement associé à la DEL. perle de lampe. Le dissipateur thermique doit avoir les fonctions de conduction thermique, de convection thermique et de rayonnement thermique.
Tout dissipateur thermique, en plus de pouvoir transférer rapidement la chaleur de la source de chaleur à la surface du dissipateur thermique, repose principalement sur la convection et le rayonnement pour dissiper la chaleur dans l'air. La conduction thermique ne résout que le chemin du transfert de chaleur et la convection thermique est la fonction principale du dissipateur de chaleur. Les performances de dissipation thermique sont principalement déterminées par la zone de dissipation thermique, la forme et la force de convection naturelle. Le rayonnement thermique n'est qu'une fonction auxiliaire.
En général, si la distance de la chaleur de la source de chaleur à la surface du dissipateur de chaleur est inférieure à 5 mm, tant que la conductivité thermique du matériau est supérieure à 5, la chaleur peut être obtenue et le reste de la chaleur doit être dominée par la convection thermique.
La plupart des sources d'éclairage à LED utilisent encore des lampes à LED à basse tension (VF = 3,2 V) et à courant élevé (IF = 200 ~ 700mA). En raison de la chaleur élevée pendant le fonctionnement, elles doivent utiliser un alliage d'aluminium à haute conductivité thermique. Il existe généralement des radiateurs en aluminium moulé sous pression, des radiateurs en aluminium extrudé et des radiateurs en aluminium estampé. Le radiateur en aluminium moulé sous pression est une technologie de pointe pour le moulage sous pression. L'alliage liquide zinc-cuivre-aluminium est coulé dans l'entrée de la machine de moulage sous pression, laquelle est réalisée par une machine de moulage sous pression afin de mouler un dissipateur thermique profilé défini par un moule préconçu.
Radiateur en aluminium moulé sous pression
Le coût de production est contrôlable, les ailettes de dissipation de chaleur ne peuvent pas être minces et il est difficile d’agrandir la zone de dissipation de chaleur. Les radiateurs à lampes à LED ont couramment utilisé des matériaux moulés sous pression pour les ADC10 et ADC12.
Radiateur en aluminium extrudé
L'aluminium liquide est extrudé à travers un moule fixe, puis la tige est usinée et découpée dans un dissipateur de chaleur de la forme souhaitée, le coût de traitement étant élevé. Les ailes qui dissipent la chaleur peuvent être très fines et la zone de dissipation de la chaleur est maximisée. Lorsque les ailettes de refroidissement fonctionnent, la chaleur de convection de l'air se forme automatiquement et l'effet de dissipation de chaleur est meilleur. Les matériaux courants sont AL6061 et AL6063.
Radiateur en aluminium estampé
Il est estampé et tiré vers le haut par une plaque d'acier et un alliage d'aluminium par une poinçonneuse et une matrice, ce qui en fait un radiateur à godet. La périphérie interne et externe du radiateur estampé est lisse et la zone de dissipation de chaleur est limitée en raison de l'absence d'aile. Les matériaux d'alliage d'aluminium couramment utilisés sont 5052, 6061, 6063. La qualité des pièces estampées est faible et le taux d'utilisation du matériau est élevé, ce qui constitue une solution peu coûteuse.
La conduction thermique du dissipateur thermique en alliage d’aluminium est idéale et convient à l’alimentation à courant constant avec commutation isolée. Pour une alimentation à courant constant avec interrupteur non isolé, il est nécessaire d'isoler les alimentations CA et CC, haute tension et basse tension via la conception structurelle du luminaire, afin de passer les certifications CE ou UL.
Radiateur en aluminium en plastique
Il s’agit d’un dissipateur thermique avec un noyau en aluminium pour boîtier extérieur en plastique thermo-conducteur. Le plastique thermoconducteur et le noyau dissipateur de chaleur en aluminium sont formés en même temps sur la machine de moulage par injection. Le noyau dissipateur de chaleur en aluminium est noyé et doit être usiné au préalable. La chaleur du cordon de lampe à LED est rapidement transmise au plastique thermoconducteur à travers le noyau en aluminium qui dissipe la chaleur. Le plastique thermoconducteur utilise ses ailes multiples pour former de la chaleur par convection et utilise sa surface pour émettre une partie de la chaleur.
Les radiateurs en aluminium en plastique utilisent généralement la couleur originale du plastique thermo-conducteur blanc et noir, et le radiateur en aluminium à rayonnement en plastique noir a un meilleur effet de dissipation du rayonnement. Le plastique thermoconducteur est un matériau thermoplastique. La fluidité, la densité, la ténacité et la résistance du matériau sont faciles à mouler par injection. Il présente une bonne résistance aux cycles de froid et de choc thermique et d'excellentes performances d'isolation. Les plastiques thermoconducteurs ont une meilleure émissivité que les matériaux métalliques ordinaires.
La densité du plastique thermoconducteur est de 40% inférieure à celle de l'aluminium et de la céramique moulés. Le poids de la même forme du dissipateur thermique peut réduire de près du tiers le poids de l'aluminium revêtu de plastique. comparé au dissipateur thermique tout en aluminium, le coût de traitement est faible, le cycle de traitement est court et la température de traitement est basse; Le produit fini n'est pas facile à casser; la machine de moulage par injection fournie par le client peut effectuer la conception de forme différentielle et la production des lampes. Le dissipateur thermique en aluminium revêtu de plastique offre de bonnes performances d’isolation et permet de respecter les consignes de sécurité.
Radiateur en plastique à haute conductivité thermique
Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique s'est récemment développé rapidement. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique est un radiateur en plastique intégral. Sa conductivité thermique est plusieurs fois supérieure à celle du plastique ordinaire, jusqu’à 2-9w / mk, et elle offre une excellente capacité de conduction thermique et de radiation thermique. Le nouveau matériau isolant dissipant la chaleur pouvant être appliqué à diverses lampes de puissance peut être largement utilisé dans divers types de lampes à LED de 1W à 200W.
Tenue de tenue en plastique à haute conductivité thermique jusqu’à 6000V en courant alternatif, adaptée à l’alimentation à courant constant avec commutation non isolée, alimentation à courant constant linéaire haute tension HVLED. Ce type d'appareil d'éclairage à LED est facile à passer l'inspection de sécurité stricte de CE, TUV, UL et ainsi de suite. Le HVLED utilise une haute tension (VF = 35-280 VDC) et un faible courant (IF = 20-60 mA) pour fonctionner, et la chaleur du cordon de la lampe HVLED est réduite. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique peut être utilisé dans les machines de moulage par injection et d’extrusion traditionnelles.
Une fois formé, le produit fini a une haute finition. Améliore considérablement l'efficacité de la production, la flexibilité de la conception est élevée et le concept de conception du concepteur peut être pleinement utilisé. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique est constitué de PLA (amidon de maïs) polymérisé, entièrement dégradable, sans résidu ni pollution chimique. Il n’ya pas de pollution par les métaux lourds dans le processus de production, pas d’égouts, pas de gaz résiduel et répond aux exigences mondiales en matière de protection de l’environnement.
Le dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique contient des ions métalliques denses à l'échelle nanométrique entre les molécules de PLA, qui peuvent se déplacer rapidement à haute température et augmenter l'énergie de rayonnement thermique. Sa vitalité est supérieure à celle des matériaux métalliques. Dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique avec résistance à la température élevée, aucune rupture à 150 ° C pendant cinq heures, aucune déformation, avec application du schéma de commande de circuit intégré à courant constant linéaire haute tension, aucun besoin de condensateurs électrolytiques et une grande inductance de volume , solution d'alimentation non isolée, haute efficacité, faible coût. Convient particulièrement à l'application de tubes fluorescents et de lampes industrielles et minières à haute puissance.
Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique peut être conçu avec de nombreuses ailettes de refroidissement précises. Les ailettes de refroidissement peuvent être très fines et la zone de dissipation de chaleur est maximisée. Lorsque les ailettes de refroidissement fonctionnent, la chaleur de convection de l'air se forme automatiquement et l'effet de dissipation de chaleur est meilleur. La chaleur des perles de la lampe à LED traverse le plastique à haute conductivité thermique directement vers le dissipateur de chaleur, ce qui dissipe rapidement la chaleur par convection de l'air et rayonnement de surface.
Les dissipateurs thermiques en plastique à haute conductivité thermique sont plus légers que l'aluminium. La densité de l'aluminium est de 2700 kg / m3 et celle du plastique de 1420 kg / m3, soit près de la moitié de celle de l'aluminium. Par conséquent, le dissipateur thermique de même forme pèse seulement la moitié de celui de l'aluminium. De plus, le traitement est simple et le cycle de moulage peut être raccourci de 20 à 50%, ce qui réduit le pouvoir de coût.
