Porovnání pěti typů chladičů pro LED svítidla

Chladiče proLED osvětlenípřímo ovlivňuje výkon a životnost LED osvětlovacích produktů. Tento článek nastiňuje principy a požadavky na odvod tepla LED a systematicky porovnává pět běžných typů chladičů -tlakově{2}}litého hliníku, extrudovaného hliníku, lisovaného hliníku, -zapouzdřeného hliníku a plastů s vysokou tepelnou vodivostí-. Poskytuje praktické rady pro návrh a výběr chladiče.

 

1. Litinové-hliníkové chladiče pro LED osvětlení

Chladiče z hliníku litého pod tlakem se vyrábějí vstřikováním roztavené hliníkové slitiny ADC10 nebo ADC12 do formy a po ochlazení se v jediném kroku vytvoří struktura. Tento proces nabízí kontrolovatelné náklady a je vhodný-pro hromadnou výrobu.

 

Mezi jejich hlavní přednosti patří kompaktní konstrukce a vysoká mechanická pevnost, díky čemuž jsou ideální pro návrhy integrovaného pouzdra svítidel. Běžně se používají ve venkovních svítidlech jako napřpouliční osvětlenía světlomety.

 

 

Kvůli procesním omezením však žebra nemohou být velmi tenká nebo hustá, což omezuje celkovou plochu rozptylu tepla. S tepelnou vodivostí kolem 90–110 W/m·K je jejich výkon v oblasti odvodu tepla mírný. Jsou proto vhodnější pro LED svítidla s příkonem nižším než 50 W se středními tepelnými požadavky, spíše než pro aplikace s vysokým-výkonem nebo vysokým-zahříváním.

 

2. Extrudované hliníkové chladiče pro LED osvětlení

Extrudované hliníkové chladiče se vyrábějí zahřátím hliníkových předvalků AL6061 nebo AL6063 a jejich protlačením skrz matrici, aby se vytvořil požadovaný profil, s následným obráběním, jako je řezání a dokončovací práce. Přestože náklady na následné zpracování jsou relativně vyšší, jejich tepelný výkon je výrazně lepší.

 

Jejich hlavní výhoda spočívá ve schopnosti vytvářet četná tenká žebra, maximalizující povrchovou plochu pro odvod tepla. Během provozu se mezi žebry vytváří přirozené proudění vzduchu, což umožňuje efektivní přenos tepla. S tepelnou vodivostí dosahující 150–180 W/m·K překonávají chladiče z hliníku litého pod tlakem{4}.

 

Tyto chladiče se vyznačují rovnoměrnou strukturou a distribucí tepla, díky čemuž jsou ideální pro-vysokovýkonné aplikace LED, jako jsou výškové světlomety, osvětlení stadionů a vysoce výkonné světlomety-. Jsou zvláště vhodné pro svítidla nad 100W pracující nepřetržitě, účinně snižují teplotu přechodu LED a prodlužují životnost produktu.

 

 

3. Lisované hliníkové chladiče pro LED osvětlení

Lisované hliníkové chladiče jsou tvarovány děrováním a tažením hliníkových nebo ocelových plechů do miskovitých{0}} struktur pomocí lisů a forem. Výsledné povrchy jsou hladké, ale absence žeber omezuje dostupnou plochu pro odvod tepla.

 

Mezi běžné materiály patří hliníkové slitiny, jako jsou 5052, 6061 a 6063. Tyto chladiče jsou lehké, s vysokou spotřebou materiálu, což z nich činí nákladově-efektivní řešení.

 

Hliník nabízí dobrou tepelnou vodivost, díky čemuž je tento typ vhodný pro izolované napájecí zdroje s konstantním{0}}proudem. U neizolovaných -budičů je vyžadován správný konstrukční návrh svítidla, aby byla zajištěna elektrická izolace mezi střídavým a stejnosměrným proudem a také mezi obvody vysokého- a nízkého- napětí, aby byly splněny certifikační normy, jako je CE nebo UL.

 

Lisované hliníkové chladiče se běžně používají ve spotřebitelském osvětlení a aplikacích s nízkou spotřebou-, jako jsou LED žárovky,stropní svítidla, reflektory a panelová světla.

 

 

4. Plastové-zapouzdřené hliníkové chladiče pro LED osvětlení

Plastové-zapouzdřené hliníkové chladiče jsou kompozitní konstrukce skládající se z tepelně vodivého plastového pouzdra a hliníkového jádra. Proces zahrnuje nejprve opracování hliníkového jádra a poté jeho zalití tepelně vodivým plastem prostřednictvím vstřikování.

 

Teplo generované LED je rychle přenášeno hliníkovým jádrem, zatímco plastová struktura s více lamelami zvyšuje konvekci vzduchu. Plastový materiál navíc přispívá k odvodu tepla prostřednictvím tepelného záření.

 

Tyto materiály jsou obvykle dostupné v černé a bílé (s černou nabízí lepší vyzařovací výkon), kombinují snadné lisování s vynikající elektrickou izolací. Poskytují také vyšší emisivitu než standardní kovy a nabízejí dobrou odolnost vůči tepelným šokům.

 

Ve srovnání se všemi-hliníkovými chladiči může tento typ snížit hmotnost téměř o-třetinu, s nižšími výrobními náklady a kratšími výrobními cykly. Vstřikování také umožňuje flexibilnější konstrukci. Díky vynikajícím izolačním vlastnostem mohou snadno splnit požadavky certifikace CE a UL, díky čemuž jsou vhodné pro středně-výkonová LED svítidla se specifickým designem a potřebami izolace, jako je např.tří-odolné světlona následujícím obrázku a průmyslová svítidla.

 

 

5. Plastové chladiče s vysokou tepelnou vodivostí pro LED osvětlení

Plastové chladiče s vysokou tepelnou vodivostí jsou nově vznikající kategorií, která se v posledních letech rychle rozvíjí. S tepelnou vodivostí v rozmezí 2–9 W/m·K-desetikrát vyšší než u běžných plastů-nabízejí efektivní vedení tepla i sálání.

 

Tyto chladiče lze vyrobit v jediném kroku pomocí standardních procesů vstřikování nebo vytlačování, což má za následek hladké povrchové úpravy, vysokou efektivitu výroby a flexibilní možnosti návrhu. Jsou vhodné pro širokou škálu LED aplikací od 1W do 200W.

 

Obvykle jsou vyrobeny z PLA (kyselina polymléčná odvozená z kukuřičného škrobu), jsou plně biologicky rozložitelné a šetrné k životnímu prostředí, splňující globální požadavky na udržitelnost. Vykazují také silnou tepelnou stabilitu, odolávají teplotám až 150 stupňů po dobu pěti hodin bez deformace nebo poškození.

 

Závěr

Každý typ chladiče-tlakově{1}}litý hliník, extrudovaný hliník, lisovaný hliník, plast-zapouzdřený hliník a plasty s vysokou tepelnou vodivostí-nabízejí jedinečné přednosti v oblasti kontroly nákladů, odvodu tepla, strukturální flexibilitu a přizpůsobení použití.

 

Ve společnosti Yahualighting využíváme tyto výhody k tomu, abychom každému projektu přizpůsobili správné tepelné řešení, -optimalizujeme výkon, zlepšujeme spolehlivost a poskytujeme našim partnerům dlouhodobější hodnotu-.