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Análisis comparativo de 5 tipos de disipadores de calor para iluminación LED
- Sep 03, 2018 -

En la actualidad, uno de los mayores problemas técnicos de los accesorios de iluminación LED es el problema de la disipación de calor. El suministro de calor LED y los condensadores electrolíticos se han convertido en el desarrollo a corto plazo de los accesorios de iluminación LED y en la causa del envejecimiento prematuro de las fuentes de luz LED.


Solo al exponer el calor lo antes posible, se puede reducir efectivamente la temperatura de la cavidad en la lámpara LED, para evitar que la fuente de energía funcione en un entorno de alta temperatura de larga duración, para evitar el envejecimiento prematuro de la fuente de luz LED Debido a la operación a largo plazo de alta temperatura.


Debido a que la fuente de luz LED en sí no tiene rayos infrarrojos o rayos ultravioleta, la fuente de luz LED en sí no tiene una función de disipación de calor por radiación, y la trayectoria de disipación de calor del dispositivo de iluminación LED solo puede derivar calor a través de un disipador de calor estrechamente combinado con el LED bombilla de la lámpara. El disipador de calor debe tener las funciones de conducción de calor, convección de calor y radiación de calor.


Cualquier disipador de calor, además de poder transferir rápidamente calor desde la fuente de calor a la superficie del disipador de calor, lo más importante es confiar en la convección y la radiación para disipar el calor en el aire. La conducción térmica solo resuelve la ruta de transferencia de calor, y la convección térmica es la función principal del disipador de calor. El rendimiento de la disipación de calor se determina principalmente por el área de disipación de calor, la forma y la fuerza de convección natural. La radiación térmica es solo una función auxiliar. En general, si la distancia desde la fuente de calor a la superficie del disipador de calor es inferior a 5 mm, entonces mientras la conductividad térmica del material sea mayor que 5, el calor puede derivarse, y el resto del calor Debe estar dominado por la convección de calor.


La mayoría de las fuentes de iluminación LED aún utilizan lámparas de LED de bajo voltaje (VF = 3.2V), de alta corriente (IF = 200-700mA). Debido al alto calor durante el funcionamiento, se debe utilizar una aleación de aluminio con alta conductividad térmica. Por lo general, hay disipadores de calor de aluminio fundido a presión, disipadores de calor de aluminio extruido y disipadores de calor de aluminio estampado. El disipador térmico de aluminio fundido a presión es un tipo de tecnología para piezas de fundición a presión. La aleación líquida de zinc-cobre-aluminio se vierte en la entrada de la máquina de fundición a presión, y la fundición a presión se realiza mediante una máquina de fundición a presión para moldear un disipador de calor en forma de forma definida por un molde pre-diseñado.


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El siguiente es un análisis comparativo de los cinco tipos de disipadores de calor.


Disipador de calor de aluminio fundido a presión


El costo de producción es controlable, las aletas de disipación de calor no se pueden adelgazar y es difícil maximizar el área de disipación de calor. Lámpara de LED disipadores de calor de uso común de materiales fundidos a troquel para ADC10 y ADC12.



Disipador de calor de aluminio extruido


El aluminio líquido se extruye a través de un molde fijo, y luego la barra se mecaniza en un disipador de calor de una forma deseada, y el costo de procesamiento es alto. El disipador de calor de aluminio extruido se muestra en la Figura 3. Las alas de disipación de calor se pueden hacer muy delgadas, y el área de disipación de calor se maximiza. Cuando las aletas de enfriamiento funcionan, el calor de convección del aire se forma automáticamente, y el efecto de disipación del calor es mejor. Los materiales comunes son AL6061 y AL6063.



Disipador de calor de aluminio estampado


La estampación y el dibujo de las planchas de aleación de acero y aluminio se perforan y se perforan mediante punzonadoras y moldes para convertirlos en disipadores de calor en forma de copa. Los periféricos internos y externos de los disipadores de calor estampados son suaves, y el área de disipación del calor está limitada debido a la ausencia de alas. Los materiales de aleación de aluminio más utilizados son 5052, 6061, 6063. La calidad de las piezas estampadas es pequeña y la tasa de utilización del material es alta, lo que es una solución de bajo costo.


La conducción de calor del disipador de calor de aleación de aluminio es ideal y es adecuada para la alimentación de corriente constante de conmutación aislada. Para una fuente de alimentación de corriente constante de conmutación no aislada, es necesario aislar la fuente de alimentación de CA y CC, alta tensión y baja tensión a través del diseño estructural de la luminaria, para pasar la certificación CE o UL.



Disipador de calor de aluminio plastico


Es un disipador de calor con un núcleo de aluminio de carcasa exterior de plástico conductor de calor. El plástico conductor del calor y el núcleo de disipación de calor de aluminio se forman en la máquina de moldeo por inyección al mismo tiempo, y el núcleo de disipación de calor de aluminio está incrustado, y se requiere que se mecanice por adelantado. El calor de la lámpara LED se transmite rápidamente al plástico conductor del calor a través del núcleo disipador de calor de aluminio, y el plástico conductor del calor utiliza su ala múltiple para formar el calor de convección del aire y su superficie para irradiar parte del calor.


El disipador de calor de aluminio recubierto de plástico generalmente utiliza el color original del plástico conductor de calor blanco y negro, y el disipador de calor de aluminio recubierto de plástico de plástico negro tiene un mejor efecto de disipación de calor por radiación. El plástico termoconductor es un material termoplástico. La fluidez, densidad, tenacidad y resistencia del material son fáciles de moldear por inyección. Tiene una buena resistencia al frío y los ciclos de choque térmico y un excelente rendimiento de aislamiento. Los plásticos térmicamente conductores tienen mejor emisividad que los materiales metálicos comunes. La densidad plástica conductora térmica es un 40% más pequeña que la del aluminio fundido a presión y las cerámicas. La misma forma del disipador de calor, el peso del aluminio recubierto de plástico se puede reducir en casi un tercio; en comparación con el disipador de calor de aluminio, el costo de procesamiento es bajo, el ciclo de procesamiento es corto y la temperatura de procesamiento es baja; El producto terminado no es fácil de romper; La máquina de moldeo por inyección suministrada por el cliente puede diseñar y producir la forma diferenciada de la lámpara. El disipador de calor de aluminio recubierto de plástico tiene un buen rendimiento de aislamiento y es fácil de pasar las normas de seguridad.



Disipador térmico de plástico de alta conductividad térmica.


El disipador de calor de plástico de alta conductividad térmica se ha desarrollado recientemente rápidamente. El disipador de calor de plástico de alta conductividad térmica es un disipador de calor totalmente de plástico. Su conductividad térmica es varias veces superior a la del plástico ordinario, hasta 2-9w / mk, y tiene una excelente capacidad de conducción de calor y radiación de calor. El nuevo material aislante de disipación de calor que se puede aplicar a varias lámparas de potencia puede ser ampliamente utilizado en varios tipos de lámparas LED de 1W a 200W.


Plástico de alta conductividad térmica, resistencia a la tensión hasta 6000 VCA, adecuado para fuente de alimentación de corriente constante de conmutación no aislada, fuente de alimentación de corriente constante lineal de alto voltaje HVLED. Este tipo de dispositivo de iluminación LED es fácil de pasar por la estricta inspección de seguridad de CE, TUV, UL, etc. El HVLED utiliza un alto voltaje (VF = 35-280 VDC) y una pequeña corriente (IF = 20-60 mA) para operar, y se reduce el calor de la lámpara HVLED. El disipador de calor de plástico de alta conductividad térmica se puede utilizar en las máquinas tradicionales de moldeo por inyección y extrusión. Una vez formado, el producto acabado tiene un alto acabado. Mejora en gran medida la eficiencia de la producción, la flexibilidad del diseño es alta y el concepto de diseño del diseñador se puede utilizar completamente. El disipador térmico de plástico de alta conductividad térmica está hecho de PLA (almidón de maíz) polimerizado, totalmente degradable, sin residuos, sin contaminación química, sin contaminación de metales pesados en el proceso de producción, sin aguas residuales, sin residuos de gases, en línea con la protección ambiental global requisitos


El disipador de calor plástico de alta conductividad térmica está densamente lleno de iones metálicos de nanoescala dentro del PLA, que pueden moverse a alta temperatura y aumentar la energía de la radiación térmica. Su vitalidad es superior a la de los materiales metálicos. Disipador de calor de plástico de alta conductividad térmica con resistencia a altas temperaturas, sin roturas a 150 ° C durante cinco horas, sin deformación, con aplicación de esquema de accionamiento IC de corriente constante lineal de alto voltaje, sin necesidad de capacitores electrolíticos e inductancia de gran volumen, mejora enormemente la lámpara LED Vida, solución de energía no aislada, alta eficiencia, bajo costo. Especialmente indicado para la aplicación de tubos fluorescentes y lámparas de minería de alta potencia.


El disipador de calor de plástico de alta conductividad térmica se puede diseñar con muchas aletas de enfriamiento precisas. Las aletas de disipación de calor se pueden hacer muy delgadas y la zona de disipación de calor se maximiza. Cuando las aletas de enfriamiento funcionan, el calor de convección del aire se forma automáticamente, y el efecto de disipación del calor es mejor. El calor de las perlas de la lámpara LED pasa a través del plástico altamente térmicamente conductor directamente al disipador de calor, que disipa el calor rápidamente a través de la convección del aire y la radiación de la superficie.


Los disipadores de calor de plástico de alta conductividad térmica son más livianos que el aluminio. La densidad del aluminio es de 2700 kg / m3, mientras que la densidad del plástico es de 1420 kg / m3, que es casi la mitad de la del aluminio. Por lo tanto, el disipador de calor de la misma forma tiene un peso de solo la mitad del de aluminio. Además, el procesamiento es simple, y el ciclo de moldeo puede reducirse en un 20-50%, lo que reduce la potencia del costo.