Дизајн структуре за расипање топлоте за ЛЕД светла: Заједничка решења и иновације

хттпс://ввв.бенвеилигхт.цом/цеилинг-осветљење/лед-оквир-панел-светло/паметно-квадрат-лед-панел-светло{10}}музика{11}мулти синхронизација{12}

ВхатсАпп:+86 19972563753

Увод

Расипање топлоте је критичан фактор у перформансама ЛЕД осветљења, дуговечности и ефикасности. Прекомерна топлота убрзава распадање светлости, смањује светлосну ефикасност и може довести до прераног квара. Ефикасно управљање топлотом обезбеђује стабилан рад и максимизира животни век ЛЕД диода. Овај чланак истражује уобичајена решења за дисипацију топлоте, њихове механизме и нове иновације у ЛЕД технологији хлађења.

1. Методе пасивне дисипације топлоте

Пасивно хлађење се ослања на природну проводљивост, конвекцију и зрачење без покретних делова. Широко се користи због своје поузданости и ниског одржавања.

1.1. Метални расхладни елементи

Алуминијум(најчешће због високе топлотне проводљивости ~200 В/м·К и исплативости)

Бакар(боља проводљивост ~400 В/м·К, али је тежа и скупља)

Композитни материјали(нпр. алуминијум са графитним слојевима за боље ширење топлоте)

Разматрање дизајна:

Густина и облик пераја– Оптимизовано за површину и проток ваздуха

Анодизирани премази– Побољшајте отпорност на корозију и емисивност

Пример:
ЛЕД улична лампа од 50 В која користи расхладни хладњак од екструдираног алуминијума смањује температуру споја за15-20 степениу поређењу са не-оптимизованим дизајном.

1.2. Термички материјали интерфејса (ТИМ)

Термална паста/маст(попуњава микроскопске празнине између ЛЕД модула и хладњака)

Материјали за{0}}промену фазе (ПЦМ)(нпр. 3М™ топлотно проводљиви јастучићи)

Графитни листови(лаган, висока проводљивост за компактне дизајне)

Поређење учинка:

2. Активна решења за хлађење

Active cooling uses forced airflow or liquid cooling for high-power LEDs (>100W).

2.1. Вентилатор{1}}Хлађење уз помоћ вентилатора

Аксијални вентилатори(често у високо-осветљењу залива и стадиона)

Вентилатори(боље за усмерени проток ваздуха у затвореним уређајима)

За и против:
✔ Ефикасан за велика топлотна оптерећења
✖ Повећана потрошња енергије и бука

Студија случаја:
ЛЕД светло за раст од 200 В са асистем са два вентилатора-одржава температуру споја испод85 степени, продужава животни век за30%у поређењу са пасивним хлађењем.

2.2. Течно хлађење

Микроканалне топлотне цеви(користи се у аутомобилским ЛЕД фаровима)

Водени{0}}петљи за хлађење(за индустријске ЛЕД диоде ултра{0}}велике{1}}

Пример:
Осрам'сЛЕД модули{0}}хлађени течношћупостићи<10°C/W thermal resistance, омогућавање50,000+ сатиконтинуираног рада.

3. Хибридне и напредне технике хлађења

3.1. Топлотне цеви

Бакарне топлотне цевиефикасно преносе топлоту променом фазе (циклус испаравања{0}}кондензације).

Користи се у:Рефлектори, пројектори{0}}велике снаге и ЛЕД диоде за аутомобиле.

Ефикасност:Смањује топлотни отпор за40-60%у поређењу са традиционалним хладњацима.

3.2. Термоелектрично хлађење (Пелтиер)

Потврдно{0}}хлађење(без покретних делова)

Користи се у прецизном осветљењу(медицина, микроскопија)

Ограничење:Велика потрошња енергије (~20% додатне снаге).

3.3. 3Д-Штампани расхладни елементи

Прилагођене решеткасте структурепобољшати проток ваздуха и ефикасност тежине.

Пример:ГЕадитивно произведени хладњацисмањити тежину за30%уз одржавање перформанси хлађења.

4. Стратегије оптимизације дизајна

4.1. ПЦБ Тхермал Манагемент

ПЦБ са металним језгром (МЦПЦБ)– Алуминијумске или бакарне подлоге за боље ширење топлоте.

Изоловане металне подлоге (ИМС)– Користи се у{0}}ЛЕД низовима велике снаге.

4.2. Симулација рачунарске динамике флуида (ЦФД).

Предвиђа проток ваздуха и дистрибуцију топлоте пре производње.

Пример:Црее користи ЦФД за оптимизацијуКСЛамп ЛЕД низовиза равномерно хлађење.

4.3. Модуларни дизајн хладњака

Заменљиви расхладни модулиза флексибилност одржавања.

Закључак

Ефикасно ЛЕД расипање топлоте се ослања на:

Избор материјала(алуминијум/бакар хладњак, напредни ТИМ)

Метода хлађења(пасивно за ниску-снагу, активно/хибридно за велику-снагу)

Оптимизација дизајна(ЦФД, модуларне структуре, 3Д штампа)

Будући трендови:

Графен{0}}побољшани распршивачи топлоте(већа проводљивост)

Термално управљање{0}}вођено вештачком интелигенцијом(динамичко подешавање хлађења)

.Снага: 18-40В
.Позади{1}}осветљено&бочно-осветљено
.Величина: 295к295мм, дебљина 30мм
.Улазни напон: АЦ 200-240В
Температура боје: 3000К, 4000К, 5000К, 6000К
.Светлосна ефикасност: 110лм/в, 130лм/в, 150лм/в
.Угао снопа: 120 степени
.PF>0,95, ЦРИ: 80-83
.Материјал: Алуминијум + ПЦ поклопац&Алуминијум +ПММА
.Век трајања: 50000 сати
.Гаранција: 5 година
. бели оквир
.10ком по пуној картонској кутији
. 2835 ЛЕД чип, Епистар
. Пхилипс ЛЕД драјвер