LED-valaisimien suurin tekninen haaste tällä hetkellä on lämmönpoisto. Huono lämmönpoisto on johtanut siihen, että LED-ajurin virtalähteestä ja elektrolyyttikondensaattoreista on tullut puutteita LED-valaisimien jatkokehityksessä ja syynä LED-valonlähteiden ennenaikaiseen vanhenemiseen.
LV-LED-valonlähdettä käyttävässä valaistusjärjestelmässä se tuottaa paljon lämpöä LED-valonlähteen toimintatilasta alhaisella jännitteellä (VF=3,2V) ja suurella virralla (IF=300-700mA). Perinteisissä valaisimissa on rajoitetusti tilaa, ja pienikokoisten jäähdytyslevyjen on vaikea haihduttaa lämpöä nopeasti. Erilaisten lämmönpoistoratkaisujen käytöstä huolimatta tulokset olivat epätyydyttäviä ja niistä tuli ratkaisematon ongelma LED-valaisimille. Pyrimme aina löytämään yksinkertaisia ​​ja helppokäyttöisiä lämmönpoistomateriaaleja, joilla on hyvä lämmönjohtavuus ja alhaiset kustannukset.
Tällä hetkellä LED-valonlähteiden ollessa päällä noin 30 % sähköenergiasta muuttuu valoenergiaksi ja loput lämpöenergiaksi. Siksi lämpöenergian mahdollisimman nopea vienti on keskeinen teknologia LED-lamppujen rakennesuunnittelussa. Lämpöenergiaa on haihdutettava lämmön johtumisen, konvektion ja säteilyn kautta. Vain viemällä lämpöä mahdollisimman pian, voidaan tehokkaasti alentaa LED-lampun sisälämpötilaa, suojata virtalähde työskentelyltä pitkäaikaisessa korkean lämpötilan ympäristössä ja LED-valonlähteen ennenaikaiselta vanhenemiselta, jonka aiheuttaa pitkäaikainen korkea. -lämpökäyttöä tulee välttää.

LED-valaisimien lämmönpoistoreitti
Koska LED-valonlähteissä itsessään ei ole infrapuna- tai ultraviolettisäteilyä, niillä ei ole säteilyn lämmönpoistotoimintoa. LED-valaisimien lämmönpoistopolku voidaan viedä vain jäähdytyslevyn kautta, joka on tiiviisti yhdistetty LED-helmilevyyn. Patterilla on oltava lämmönjohtavuus, lämmön konvektio ja lämpösäteily.
Kaikki patterit sen lisäksi, että ne pystyvät nopeasti siirtämään lämpöä lämmönlähteestä patterin pintaan, ovat pääasiassa riippuvaisia ​​konvektiosta ja säteilystä lämmön haihduttamisessa ilmaan. Lämmönjohtavuus ratkaisee vain lämmönsiirtotien, kun taas lämpökonvektio on jäähdytyselementtien päätehtävä. Lämmönpoistokyky määräytyy pääasiassa lämmön haihtumisen alueen, muodon ja luonnollisen konvektion intensiteetin mukaan, ja lämpösäteily on vain aputoiminto.
Yleisesti ottaen, jos etäisyys lämmönlähteestä jäähdytyselementin pintaan on alle 5 mm, niin kauan kuin materiaalin lämmönjohtavuus on suurempi kuin 5, sen lämpö voidaan viedä ulos, ja muun lämmönpoiston on oltava hallita lämpökonvektio.
Useimmat LED-valaistuslähteet käyttävät edelleen LED-helmiä, joissa on matala jännite (VF = 3,2 V) ja suuri virta (IF = 200-700 mA). Käytön aikana syntyvän korkean lämmön vuoksi on käytettävä korkean lämmönjohtavuuden omaavia alumiiniseoksia. Yleensä on painevaletut alumiinipatterit, suulakepuristetut alumiinipatterit ja leimatut alumiinipatterit. Painevalettu alumiinijäähdytin on painevaluosien tekniikka, jossa nestemäistä sinkkikuparialumiiniseosta kaadetaan painevalukoneen syöttöaukkoon ja painevaletaan sitten painevalukoneella määritellyn muotoisen patterin valmistamiseksi. valmiiksi suunnitellulla muotilla.

Alumiininen painevalettu jäähdytin
Tuotantokustannukset ovat hallittavissa, mutta lämmönpoistosiipiä ei voida ohuita, jolloin lämmönpoistopinta-alan kasvattaminen on vaikeaa. Yleisimmin käytetyt painevalumateriaalit LED-lamppujen jäähdytyselementeissä ovat ADC10 ja ADC12.

Puristettu alumiinijäähdytin
Nestemäisen alumiinin puristaminen muotoon kiinteän muotin läpi ja tangon leikkaaminen haluttuun jäähdytyslevyn muotoon koneistuksen avulla aiheuttaa korkeampia käsittelykustannuksia myöhemmissä vaiheissa. Lämmönpoistosiivet voidaan tehdä erittäin ohuiksi, jolloin lämmönpoistoalue laajenee maksimaalisesti. Kun lämpöä hajottavat siivet toimivat, ne muodostavat automaattisesti ilman konvektion lämmön hajauttamiseksi, ja lämmönpoistovaikutus on hyvä. Yleisimmin käytetyt materiaalit ovat AL6061 ja AL6063.

Leimattu alumiininen jäähdytin
Se saavutetaan leimaamalla ja vetämällä teräs- ja alumiiniseoslevyjä lävistyskoneilla ja muotteilla kupin muotoisten patterien muodostamiseksi. Leimatuissa pattereissa on sileät sisä- ja ulkoreunat, mutta rajallinen lämmönpoistoalue siipien puutteen vuoksi. Yleisimmin käytetyt alumiiniseosmateriaalit ovat 5052, 6061 ja 6063. Leimausosat ovat huonolaatuisia ja materiaalin käyttöastetta korkealla, mikä tekee siitä edullisen ratkaisun.
Alumiiniseospatterien lämmönjohtavuus on ihanteellinen ja soveltuu eristettyihin kytkinvakiovirtalähteisiin. Eristämättömien kytkinvakiovirtalähteiden osalta on tarpeen eristää AC- ja DC-, korkea- ja pienjännitevirtalähteet valaisimien rakennesuunnittelun kautta, jotta ne voivat läpäistä CE- tai UL-sertifioinnin.

Muovipinnoitettu alumiinijäähdytin
Se on jäähdytyselementti, jossa on lämpöä johtava muovikuori ja alumiiniydin. Lämpöä johtava muovi ja alumiininen lämmönpoistoydin valetaan yhdellä kertaa ruiskuvalukoneessa, ja alumiinista lämmönpoistoydintä käytetään upotettuna osana, joka vaatii mekaanista käsittelyä etukäteen. LED-helmien lämpö johdetaan nopeasti lämpöä johtavaan muoviin alumiinisen lämmönpoistoytimen kautta. Lämpöä johtava muovi käyttää useita siipiään muodostamaan ilmakonvektiolämmön hajoamista ja säteilee osan lämmöstä pinnalle.
Muovikääreissä alumiinipattereissa käytetään yleensä alkuperäisiä lämpöä johtavan muovin värejä, valkoista ja mustaa. Mustalla muovilla päällystetyillä alumiinipattereilla on paremmat säteilyn lämmönpoistovaikutukset. Lämpöä johtava muovi on eräänlainen termoplastinen materiaali, jota on helppo muotoilla ruiskupuristuksen avulla sen juoksevuuden, tiheyden, sitkeyden ja lujuuden ansiosta. Sillä on erinomainen lämpöshokkien kestävyys ja erinomainen eristyskyky. Lämpöä johtavilla muoveilla on korkeampi säteilykerroin kuin tavallisilla metallimateriaaleilla.
Lämpöä johtavan muovin tiheys on 40 % pienempi kuin painevaletun alumiinin ja keramiikan. Samanmuotoisten lämpöpatterien tapauksessa muovipäällysteisen alumiinin painoa voidaan vähentää lähes kolmanneksella; Verrattuna kaikkiin alumiinipattereihin, sillä on alhaisemmat käsittelykustannukset, lyhyemmät käsittelyjaksot ja alhaisemmat käsittelylämpötilat; Valmis tuote ei ole hauras; Asiakkaat voivat tarjota omia ruiskupuristuskoneita yksilöllisen ulkonäön suunnitteluun ja valaisimien tuotantoon. Muovikääreisellä alumiinijäähdyttimellä on hyvä eristyskyky ja se on helppo läpäistä turvallisuusmääräykset.

Korkean lämmönjohtavuuden muovipatteri
Korkean lämmönjohtavuuden omaavat muovipatterit ovat kehittyneet nopeasti viime aikoina. Korkean lämmönjohtavuuden muovipatterit ovat kaikentyyppisiä muovipattereita, joiden lämmönjohtavuus on kymmeniä kertoja suurempi kuin tavallisten muovien, saavuttaen 2–9 w/mk, ja niillä on erinomainen lämmönjohtavuus ja säteilyominaisuudet; Uuden tyyppinen eristys- ja lämmönpoistomateriaali, jota voidaan käyttää erilaisiin teholamppuihin ja jota voidaan käyttää laajasti erilaisissa LED-lampuissa 1 W - 200 W välillä.
Korkean lämmönjohtavuuden muovi kestää AC 6000V ja soveltuu käytettäväksi eristämättömään kytkinvakiovirtalähteeseen ja korkeajännitteiseen lineaariseen vakiovirtavirtalähteeseen HVLED:iin. Tee näistä LED-valaisimista helppo läpäistä tiukat turvallisuustarkastukset, kuten CE, TUV, UL jne. HVLED toimii korkealla jännitteellä (VF=35-280VDC) ja matalalla virralla (IF=20-60mA), mikä vähentää lämpöä HVLED-helmilevyn sukupolvi. Korkean lämmönjohtavuuden omaavat muovipatterit voidaan valmistaa perinteisillä ruiskuvalu- tai suulakepuristuskoneilla.
Muotoilun jälkeen valmiilla tuotteella on korkea sileys. Tuottavuus paranee merkittävästi ja muotoilu on joustavaa, mikä antaa suunnittelijoille mahdollisuuden hyödyntää täysin suunnittelukonseptejaan. Korkean lämmönjohtavuuden muovipatteri on valmistettu PLA (maissitärkkelys) -polymeroinnista, joka on täysin hajoava, jäännöstön ja kemiallinen saastuminen. Tuotantoprosessissa ei ole raskasmetallisaastetta, jätevettä eikä pakokaasua, mikä täyttää maailmanlaajuiset ympäristövaatimukset.
Korkean lämmönjohtavuuden muovisen jäähdytyslevyn sisällä olevat PLA-molekyylit ovat tiiviisti täynnä nanomittakaavan metalli-ioneja, jotka voivat liikkua nopeasti korkeissa lämpötiloissa ja lisätä lämpösäteilyenergiaa. Sen elinvoimaisuus on ylivoimaista metallimateriaalin lämpöä hajottavien kappaleiden. Korkean lämmönjohtavuuden omaava muovinen jäähdytyselementti kestää korkeita lämpötiloja eikä hajoa tai väänny viiteen tuntiin 150 ℃ lämpötilassa. Kun sitä käytetään korkeajännitteisen lineaarisen vakiovirran IC-käyttöratkaisun kanssa, se ei vaadi elektrolyyttikondensaattoreita tai suuritilavuuksisia keloja, mikä parantaa huomattavasti LED-valojen käyttöikää. Se on eristämätön virtalähderatkaisu, jolla on korkea hyötysuhde ja alhaiset kustannukset. Soveltuu erityisesti loisteputkien ja suuritehoisten kaivoslamppujen käyttöön.
Korkean lämmönjohtavuuden muovipatterit voidaan suunnitella monilla tarkoilla lämmönpoistosiipillä, jotka voidaan tehdä erittäin ohuiksi lämmönpoistoalueen laajenemisen maksimoimiseksi. Kun lämpöä hajottavat siivet toimivat, ne muodostavat automaattisesti ilman konvektion hajauttaakseen lämpöä, mikä johtaa parempaan lämmönpoistovaikutukseen. LED-helmien lämpö siirtyy suoraan lämmönpoistosiipeen korkean lämmönjohtavuuden omaavan muovin kautta ja haihtuu nopeasti ilman konvektion ja pintasäteilyn kautta.
Korkean lämmönjohtavuuden omaavilla muovipattereilla on kevyempi tiheys kuin alumiinilla. Alumiinin tiheys on 2700 kg/m3 ja muovin 1420 kg/m3, mikä on lähes puolet alumiinista. Siksi samanmuotoisten patterien muovipatterien paino on vain 1/2 alumiinista. Ja käsittely on yksinkertaista, ja sen muovausjaksoa voidaan lyhentää 20-50%, mikä myös vähentää tehon kustannuksia.