À l'heure actuelle, le plus gros problème technique des appareils d'éclairage à LED est la dissipation de la chaleur. Une mauvaise dissipation de la chaleur a conduit à des alimentations LED et à des condensateurs électrolytiques qui sont devenus des lacunes dans le développement ultérieur des appareils d'éclairage à LED et la cause de la dégradation prématurée des sources lumineuses à LED.
Dans la solution de luminaire utilisant une source lumineuse LED BT, étant donné que la source lumineuse LED fonctionne dans un état de fonctionnement basse tension (VF=3.2V), courant élevé (IF=300～700mA), elle génère beaucoup de chaleur. L'espace des lampes traditionnelles est petit et la zone est petite. Il est difficile pour le radiateur de dissiper la chaleur rapidement. Bien que divers schémas de dissipation thermique aient été adoptés, les résultats n'étaient pas satisfaisants et sont devenus un problème insoluble pour les appareils d'éclairage à LED. Nous recherchons toujours des matériaux faciles à utiliser, ayant une bonne conductivité thermique et peu coûteux.
À l'heure actuelle, après la mise sous tension de la source lumineuse LED, environ 30% de l'énergie électrique est convertie en énergie lumineuse et le reste est converti en énergie thermique. Par conséquent, exporter autant d'énergie thermique dès que possible est une technologie clé dans la conception structurelle des lampes à LED. L'énergie thermique doit être dissipée par conduction thermique, convection thermique et rayonnement thermique. Ce n'est qu'en dissipant la chaleur dès que possible que la température de la cavité dans la lampe à LED peut être efficacement réduite et que l'alimentation électrique peut être protégée du fonctionnement dans un environnement à haute température de longue durée et du vieillissement prématuré de la source de lumière LED en raison de la longue un fonctionnement à haute température à long terme peut être évité.
Le chemin de dissipation thermique de l'éclairage LED
Étant donné que la source lumineuse LED elle-même n'a pas de rayons infrarouges ou ultraviolets, la source lumineuse LED elle-même n'a pas de fonction de dissipation de chaleur par rayonnement. La méthode de dissipation thermique de l'appareil d'éclairage à LED ne peut extraire la chaleur qu'à travers le radiateur étroitement associé à la plaque de perle de la lampe à LED. Le radiateur doit avoir les fonctions de conduction thermique, de convection thermique et de rayonnement thermique.
Tout radiateur, en plus de pouvoir conduire rapidement la chaleur de la source de chaleur vers la surface du radiateur, l'essentiel est de dissiper la chaleur dans l'air par convection et rayonnement. La conduction thermique ne résout que le mode de transfert de chaleur et la convection thermique est la fonction principale du radiateur. Les performances de dissipation thermique sont principalement déterminées par la zone de dissipation thermique, la forme et la capacité d'intensité de la convection naturelle. Le rayonnement thermique n'est qu'une fonction auxiliaire.
De manière générale, si la distance entre la source de chaleur et la surface du radiateur est inférieure à 5 mm, tant que la conductivité thermique du matériau est supérieure à 5, la chaleur peut être exportée et le reste de la dissipation thermique doit être dominé par la convection thermique.
La plupart des sources d'éclairage LED utilisent encore des billes de lampe LED à basse tension (VF=3.2V) et à courant élevé (IF=200～700mA). En raison de la chaleur élevée pendant le fonctionnement, un alliage d'aluminium avec une conductivité thermique plus élevée doit être utilisé. 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 pièces moulées sous pression. L'alliage liquide de zinc, de cuivre et d'aluminium est versé dans l'entrée de la machine de moulage sous pression, et la machine de moulage sous pression est moulée sous pression pour couler un radiateur avec une forme limitée par un moule préconçu.
Radiateur en aluminium moulé sous pression
Le coût de production est contrôlable, et l'aile de dissipation thermique ne peut pas être mince, et il est difficile d'agrandir la zone de dissipation thermique. Les matériaux de moulage sous pression couramment utilisés pour les radiateurs à lampes LED sont les ADC10 et ADC12.
Radiateur en aluminium extrudé
L'aluminium liquide est extrudé à travers une matrice fixe, puis la barre est usinée et découpée dans la forme requise du radiateur. Le coût de traitement ultérieur est relativement élevé. L'aile rayonnante peut être nombreuse et mince, et la zone de dissipation de chaleur est élargie au maximum. Lorsque l'aile rayonnante fonctionne, la convection de l'air se forme automatiquement pour diffuser la chaleur et l'effet de dissipation thermique est meilleur. Les matériaux couramment utilisés sont AL6061 et AL6063.
Radiateur en aluminium estampé
consiste à presser et à tirer des plaques d'acier et d'alliage d'aluminium en poinçonnant des presses et des matrices pour en faire un radiateur en forme de coupe. La périphérie intérieure et extérieure du radiateur perforé est lisse et la zone de dissipation thermique est limitée en raison de l'absence d'ailes. Les matériaux en alliage d'aluminium couramment utilisés sont le 5052, le 6061 et le 6063. La qualité des pièces d'emboutissage est faible et le taux d'utilisation du matériau est élevé, ce qui constitue une solution peu coûteuse.
La conduction thermique du radiateur en alliage d'aluminium est idéale et convient mieux à une alimentation à courant constant à commutation isolée. Pour les alimentations à courant constant à commutateur non isolé, il est nécessaire d'isoler les alimentations CA et CC, haute tension et basse tension à travers la conception structurelle de la lampe afin de passer la certification CE ou UL.
Radiateur en aluminium recouvert de plastique
est un dissipateur thermique avec une coque en plastique thermoconducteur et un noyau en aluminium. Le plastique thermoconducteur et le dissipateur thermique en aluminium sont formés sur la machine de moulage par injection en même temps, et le dissipateur thermique en aluminium est utilisé comme pièce intégrée, qui doit être usinée à l'avance. La chaleur de la perle de la lampe LED est rapidement transférée au plastique thermoconducteur à travers le noyau de dissipation thermique en aluminium. Le plastique thermoconducteur utilise ses multiples ailes pour former une convection d'air pour la dissipation de la chaleur et utilise sa surface pour irradier une partie de la chaleur.
Les radiateurs en aluminium recouverts de plastique utilisent généralement les couleurs d'origine des plastiques thermoconducteurs, blanc et noir, et les radiateurs en aluminium recouverts de plastique noir ont un meilleur effet de dissipation de la chaleur par rayonnement. Le plastique thermoconducteur est une sorte de matériau thermoplastique. La fluidité, la densité, la ténacité et la résistance du matériau sont faciles à mouler par injection. Il a une bonne résistance aux cycles de choc froid et thermique et d'excellentes propriétés d'isolation. Le coefficient d'émissivité du plastique thermoconducteur est meilleur que celui des matériaux métalliques ordinaires.
La densité du plastique thermoconducteur est 40 % inférieure à celle de l'aluminium moulé sous pression et de la céramique. Le poids de l'aluminium plastifié peut être réduit de près d'un tiers pour la même forme de radiateur. Comparé au radiateur 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 fragile ; la machine de moulage par injection fournie par le client peut réaliser la conception et la production de l'apparence différenciée de la lampe. Le radiateur en aluminium recouvert de plastique a de bonnes performances d'isolation et il est facile de passer les règles de sécurité.
Radiateur en plastique à haute conductivité thermique
Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique s'est développé rapidement récemment. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique est un radiateur tout en plastique. Sa conductivité thermique est des dizaines de fois supérieure à celle du plastique ordinaire, atteignant 2-9w/mk. Il a d'excellentes capacités de conduction thermique et de rayonnement thermique. ; Un nouveau type de matériau isolant et dissipateur de chaleur qui peut être appliqué à diverses lampes de puissance et peut être largement utilisé dans diverses lampes à LED de 1W～200W.
Tension de tenue en plastique à haute conductivité thermique jusqu'à 6000 V CA, adaptée à une alimentation à courant constant à commutateur non isolé, alimentation à courant constant linéaire haute tension HVLED. Faites en sorte que ce type de lampes d'éclairage à LED passe facilement les inspections de sécurité CE, TUV, UL et autres. HVLED adopte un état de fonctionnement haute tension (VF=35-280VDC), faible courant (IF=20-60mA), de sorte que la chaleur du panneau de perles de lampe HVLED est réduite. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique peut utiliser un moulage par injection traditionnel ou une extrudeuse.
Moulage unique, le produit fini a une grande douceur. Améliorez considérablement l'efficacité de la production et la flexibilité de la conception est élevée, ce qui peut faire jouer pleinement le concept de conception du concepteur'. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique est polymérisé par du PLA (amidon de maïs), qui est entièrement dégradable, sans résidu, sans pollution chimique, sans pollution par les métaux lourds dans le processus de production, sans eaux usées, sans gaz résiduaire, et répond aux exigences mondiales de protection de l'environnement.
Le dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique est densément emballé avec des ions métalliques à l'échelle nanométrique entre les molécules de PLA, qui peuvent se déplacer rapidement à des températures élevées et augmenter l'énergie de rayonnement thermique. Sa vitalité est meilleure que celle d'un dissipateur thermique en matériau métallique. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique résiste aux températures élevées, 150 pendant cinq heures sans se casser ni se déformer. Il est utilisé avec un programme de pilote IC à courant constant linéaire haute tension, sans condensateurs électrolytiques et inductance à grand volume, améliorant considérablement la durée de vie de l'ensemble de la lampe à LED, une solution d'alimentation non isolée et un rendement élevé, à faible coût. Il est particulièrement adapté 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 ailes de refroidissement de précision, les ailes de refroidissement peuvent être nombreuses et minces et la zone de dissipation thermique peut être maximisée. Lorsque les ailes de refroidissement fonctionnent, la convection de l'air se forme automatiquement pour diffuser la chaleur et l'effet de dissipation thermique est meilleur. La chaleur de la perle de la lampe LED est directement transférée à l'aile de dissipation thermique à travers le plastique à haute conductivité thermique, et la chaleur est rapidement dissipée par la convection de l'air et le rayonnement de surface.
Le dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique a une densité plus légère que l'aluminium. La densité de l'aluminium est de 2700kg/m3, tandis que la densité du plastique est de 1420kg/m3, soit presque la moitié de celle de l'aluminium. Par conséquent, le poids d'un radiateur en plastique de même forme n'est que de 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 la puissance des coûts.
