Comparaison de 5 radiateurs pour luminaires LED d'intérieur

- Jul 03, 2020-

À l'heure actuelle, le problème technique le plus important des appareils d'éclairage à LED est le problème de la dissipation de la chaleur. La mauvaise dissipation de la chaleur a conduit à l'alimentation électrique des LED et aux condensateurs électrolytiques, ce qui a entravé le développement des appareils d'éclairage à LED. La raison du déclin prématuré des sources de lumière à LED.


Dans le schéma de luminaire utilisant une source de lumière LED LV, car la source de lumière LED fonctionne dans un état de fonctionnement de basse tension (VF = 3,2 V) et de courant élevé (IF = 300 ~ 700 mA), la chaleur est très forte et l'espace des lampes traditionnelles est petit et petit Il est difficile pour le radiateur de dissiper rapidement la chaleur. Malgré l'utilisation de plusieurs schémas de dissipation thermique, les résultats n'étaient pas satisfaisants et sont devenus un problème insoluble pour les luminaires à LED. À la recherche de matériaux simples et faciles à utiliser, d'une bonne conductivité thermique et de dissipation thermique à faible coût, ils travaillent toujours dur.


À l'heure actuelle, après la mise sous tension de la source de lumière 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 le plus tôt possible est la technologie clé de 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 libérant de la chaleur aussi rapidement que possible que la température de la cavité de la lampe à LED peut être efficacement réduite, l'alimentation électrique peut être protégée contre le travail dans un environnement à haute température persistante et le vieillissement prématuré de la source de lumière à LED en raison d'un travail à haute température à long terme peut être évité.


La manière rafraîchissante de l'éclairage LED


Étant donné que la source de lumière LED elle-même n'a pas de rayons infrarouges ou ultraviolets, la source de lumière LED elle-même n'a pas de fonction de dissipation de la chaleur de rayonnement. La dissipation thermique des appareils d'éclairage LED ne peut tirer de la chaleur qu'à travers un dissipateur thermique étroitement combiné avec la plaque de perle de la lampe LED. Le radiateur doit avoir les fonctions de conduction thermique, de convection thermique et de rayonnement thermique.


Tout radiateur, en plus de pouvoir transférer rapidement la chaleur de la source de chaleur à la surface du radiateur, l'essentiel est de s'appuyer sur la convection et le rayonnement pour irradier la chaleur vers l'air. La conduction thermique ne résout que le transfert de chaleur et la convection thermique est la fonction principale du dissipateur thermique. Les performances de dissipation thermique sont principalement déterminées par la capacité de la zone de dissipation thermique, la forme et l'intensité de convection naturelle. Le rayonnement thermique n'est qu'une fonction auxiliaire.


En général, si la distance de la chaleur de la source de chaleur à la surface du dissipateur de chaleur est inférieure à 5 mm, tant que la conductivité thermique du matériau est supérieure à 5, sa chaleur peut être exportée et le reste de la chaleur doit être dominé par la convection thermique.


La plupart des sources d'éclairage LED utilisent toujours des perles de lampe LED basse tension (VF = 3,2 V) et à courant élevé (IF = 200-700 mA). En raison de la chaleur élevée pendant le fonctionnement, des alliages d'aluminium avec une conductivité thermique plus élevée doivent être utilisés. Il existe généralement des radiateurs en aluminium moulé sous pression, des radiateurs en aluminium extrudé, des radiateurs en aluminium estampé. Le radiateur en aluminium moulé sous pression est une technologie de pièces moulées sous pression. Un alliage liquide zinc-cuivre-aluminium est coulé dans l'entrée de la machine de moulage sous pression. Après le moulage sous pression par la machine de moulage sous pression, le radiateur avec la forme limitée par le moule préconçu est coulé.


Radiateur en aluminium moulé sous pression


Le coût de production est contrôlable, les ailes de dissipation thermique ne peuvent pas être amincies et il est difficile d'agrandir la zone de dissipation thermique. Les matériaux de moulage sous pression couramment utilisés pour les radiateurs à lampe à LED sont l'ADC10 et l'ADC12.


Radiateur en aluminium extrudé


L'aluminium liquide est extrudé à travers un moule fixe, puis la barre est usinée et découpée en un radiateur de la forme souhaitée, et le coût de traitement ultérieur est plus élevé. Les ailes de dissipation thermique peuvent être très minces et la zone de dissipation thermique est maximisée.Lorsque les ailes de dissipation thermique fonctionnent, elles forment automatiquement une convection d'air pour diffuser la chaleur et l'effet de dissipation thermique est meilleur. Les matériaux couramment utilisés sont AL6061 et AL6063.


Radiateur en aluminium estampé


Il s'agit de poinçonner et de soulever les plaques d'acier et d'alliage d'aluminium par poinçonnage et matrice pour en faire un radiateur en forme de coupelle. Les circonférences intérieures et extérieures du radiateur estampé et formé sont lisses, et la zone de dissipation thermique est limitée en raison de l'absence d'ailes. Les matériaux en alliage d'aluminium couramment utilisés sont 5052, 6061 et 6063. La qualité des pièces d'emboutissage est très faible et le taux d'utilisation du matériau est élevé, ce qui est 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 l'alimentation à courant constant du commutateur non isolé, il est nécessaire d'isoler l'alimentation CA et CC, haute tension et basse tension à travers la conception structurelle de la lampe pour passer la certification CE ou UL.


Radiateur en aluminium plastifié


Il s'agit d'un dissipateur thermique avec coque en plastique thermoconductrice et noyau en aluminium. Le plastique thermoconducteur et le noyau dissipant la chaleur en aluminium sont formés en même temps sur la machine de moulage par injection, et le noyau dissipant la chaleur en aluminium est utilisé en tant que pièce encastrée, qui doit être traitée à l'avance. La chaleur du cordon de la lampe LED est rapidement transférée au plastique thermoconducteur à travers le noyau de dissipation thermique en aluminium. Le plastique thermoconducteur utilise ses ailes multiples pour former une convection d'air pour dissiper la chaleur et utilise sa surface pour rayonner une partie de la chaleur.


Les radiateurs en aluminium recouvert de plastique utilisent généralement les couleurs d'origine des plastiques thermoconducteurs, blanc et noir. Les radiateurs en aluminium recouvert de plastique noir ont un meilleur effet de refroidissement par rayonnement. Le plastique thermoconducteur est un matériau thermoplastique. La fluidité, la densité, la ténacité et la résistance du matériau sont faciles à injecter, ont une bonne résistance aux cycles de chocs froids et chauds et ont d'excellentes propriétés d'isolation. Le coefficient de rayonnement des plastiques thermoconducteurs est supérieur aux matériaux métalliques ordinaires.


La densité du plastique thermoconducteur est inférieure de 40% à celle de l'aluminium et de la céramique moulés sous pression. Le dissipateur thermique de même forme peut réduire le poids de l'aluminium recouvert de plastique de près d'un tiers; par rapport aux radiateurs tout 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 concevoir et produire des lampes et des lanternes différenciées. Le radiateur en aluminium revêtu de plastique a de bonnes performances d'isolation et est facile à passer les normes de sécurité.


Radiateur en plastique à haute conductivité thermique


Les radiateurs en plastique à haute conductivité thermique se sont développés rapidement récemment. Les radiateurs en plastique à haute conductivité thermique sont des radiateurs tout plastique. Sa conductivité thermique est des dizaines de fois supérieure à celle des plastiques ordinaires, atteignant 2-9w / mk. Il a d'excellentes capacités de conduction thermique et de rayonnement thermique. ; Nouveaux matériaux d'isolation et de dissipation thermique qui peuvent être appliqués à diverses lampes de puissance et peuvent être largement utilisés dans divers types de lampes LED de 1W à 200W.


Les plastiques à haute conductivité thermique peuvent résister à des tensions allant jusqu'à 6000 V, adaptés à une alimentation à courant constant à interrupteur non isolant, à une alimentation à courant constant linéaire haute tension HVLED. Rendez ce type de luminaire LED facile à passer des réglementations de sécurité strictes telles que CE, TUV, UL et ainsi de suite. HVLED adopte un état de fonctionnement haute tension (VF = 35-280VDC) et petit courant (IF = 20-60mA), de sorte que la chaleur de la plaque de perle de lampe HVLED est réduite. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique peut être utilisé avec des machines de moulage par injection et d'extrusion traditionnelles.


Une fois formé, le produit fini a une finition élevée. Améliorer de manière significative l'efficacité de la production, une grande flexibilité de conception de forme, peut donner plein jeu au concept de design du concepteur. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique est fabriqué en PLA (amidon de maïs) polymérisé, entièrement dégradé, sans résidu, sans pollution chimique, sans pollution par les métaux lourds, sans eaux usées, sans gaz d'échappement dans le processus de production, conformément aux exigences mondiales de protection de l'environnement.


Les ions métalliques de niveau nanométrique sont densément emballés entre les molécules de PLA à l'intérieur du dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique, qui peut se déplacer rapidement à haute température et augmenter l'énergie de rayonnement thermique. Sa vitalité est meilleure que celle d'un dissipateur de chaleur en métal. Le dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique résiste aux températures élevées, ne se casse pas ou ne se déforme pas à 150 ℃ pendant 5 heures, coopère avec l'application de schéma de pilotage de CI à courant constant linéaire haute tension, ne nécessite pas de condensateurs électrolytiques et d'inductance de grand volume, améliore considérablement la durée de vie de la lampe entière à LED, schéma d'alimentation non isolé, haute efficacité ,à bas prix. Il est particulièrement adapté à l'application de tubes fluorescents et de lampes industrielles et minières à haute puissance.


Les radiateurs en plastique à haute conductivité peuvent être conçus avec de nombreuses ailettes de refroidissement précises. Les ailettes de refroidissement peuvent être très minces et la zone de dissipation thermique est maximisée. Lorsque les ailettes de refroidissement fonctionnent, elles formeront automatiquement une convection d'air pour diffuser la chaleur, et l'effet de dissipation thermique est meilleur. La chaleur des perles de la lampe LED est directement transmise à l'aile de dissipation thermique à travers le plastique à haute conductivité thermique et est rapidement dissipée par convection d'air et rayonnement de surface.


Les radiateurs en plastique à haute conductivité thermique sont plus légers que l'aluminium. La densité de l'aluminium est de 2 700 kg / m3 et celle du plastique de 1 420 kg / m3, soit presque la moitié de celle de l'aluminium. Par conséquent, le poids des radiateurs en plastique de même forme ne représente que 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 également la force motrice pour le coût