Problèmes de dissipation de chaleur des luminaires à LED : analyse comparative de cinq types de dissipateurs de chaleur

À l'heure actuelle, l'une des plus grandes difficultés techniques des luminaires à LED est le problème de dissipation de la chaleur, une mauvaise dissipation de la chaleur conduit à une alimentation électrique du pilote LED, les condensateurs électrolytiques sont devenus un maillon faible pour le développement ultérieur des luminaires à LED, la défaillance prématurée de la source lumineuse LED.

Seule une exportation rapide de chaleur peut être utile pour réduire la température de la cavité dans les lampes et lanternes LED, peut maintenir l'alimentation électrique hors de l'environnement à haute température durable, afin d'éviter que la source lumineuse LED ne fonctionne à haute température pendant une longue période et ne tombe en panne prématurée.

Étant donné que la source lumineuse LED elle-même ne possède pas d'infrarouge ni d'ultraviolet, elle n'a donc pas de fonction de refroidissement par rayonnement. Le chemin de dissipation de la chaleur des luminaires LED ne peut se faire que par la combinaison étroite du dissipateur thermique à plaque de perle de lampe LED pour exporter la chaleur. Les dissipateurs thermiques doivent avoir une conduction thermique, une convection thermique et un rayonnement thermique.

Tout dissipateur thermique, en plus de pouvoir conduire rapidement la chaleur de la source de chaleur vers l'extérieur du dissipateur thermique, l'essentiel est toujours de s'appuyer sur la convection et le rayonnement pour émettre de la chaleur dans l'air. La conduction thermique ne traite que du mode de transfert de chaleur, tandis que la convection thermique est la fonction principale du dissipateur thermique, la fonction de dissipation thermique est principalement affectée par la capacité de la zone de dissipation thermique, la forme et la force de convection naturelle, et le rayonnement thermique n'est qu'un rôle auxiliaire. D'une manière générale, si la chaleur de la source de chaleur vers l'extérieur de l'intervalle du dissipateur thermique est inférieure à 5 millimètres, alors seulement lorsque la conductivité thermique du matériau est supérieure à 5, la chaleur peut être exportée, l'autre dissipation thermique doit être dominée par la convection thermique.

La plupart des sources d'éclairage LED utilisent encore des ampoules LED basse tension (VF=3.2V), courant élevé (IF=200-700mA), en raison de la chaleur élevée pendant le fonctionnement, il faut utiliser un alliage d'aluminium à conductivité thermique élevée. Il existe généralement des dissipateurs thermiques en aluminium moulé sous pression, des dissipateurs thermiques en aluminium extrudé, des dissipateurs thermiques en aluminium estampé. Le dissipateur thermique en aluminium moulé sous pression est une sorte de savoir-faire en matière de moulage sous pression, l'alliage de zinc-cuivre-aluminium liquide étant versé dans l'entrée de la machine de moulage sous pression, par moulage sous pression de la machine de moulage sous pression, le dissipateur thermique de forme limitée étant coulé au préalable dans un moule de planification.

Ce qui suit est une analyse comparative de cinq types de dissipateurs thermiques.

Dissipateur thermique en aluminium moulé sous pression
Le coût de production peut être contrôlé, l'aile du dissipateur thermique ne peut pas être mince, il est difficile de maximiser la zone de dissipation thermique. Les lampes LED et les lanternes dissipateur thermique utilisent couramment des matériaux de moulage sous pression pour ADC10 et ADC12.

 

Dissipateur thermique en aluminium extrudé
L'aluminium liquide est extrudé à travers une matrice fixe, puis la barre est usinée et découpée dans la forme requise du dissipateur thermique, les coûts de post-traitement sont plus élevés. Le dissipateur thermique en aluminium extrudé est illustré à la figure 3. L'aile du dissipateur thermique peut être rendue beaucoup plus fine, la zone de dissipation thermique est maximisée et l'aile du dissipateur thermique constitue automatiquement une diffusion de chaleur par convection d'air lors du travail, et l'effet de dissipation thermique est meilleur. Les matériaux couramment utilisés sont AL6061 et AL6063.

 

Dissipateur thermique en aluminium estampé
Le dissipateur thermique en aluminium estampé par emboutissage et moulage d'acier, emboutissage de tôles en alliage d'aluminium, tirage vers le haut, de sorte qu'il devienne un dissipateur thermique de type coupelle et tube, l'emboutissage formant une surface de dissipateur thermique lisse sur tout le pourtour, en raison de l'absence d'ailes et de la zone limitée de dissipation de chaleur. Les matériaux en alliage d'aluminium couramment utilisés sont 5052, 6061, 6063. La qualité des pièces d'emboutissage est très faible, le taux d'utilisation du matériau est élevé, c'est une méthode peu coûteuse.

 

La conductivité thermique du dissipateur thermique en alliage d'aluminium est plus satisfaisante et il est plus adapté à l'alimentation électrique à courant constant à commutation de barrière. En ce qui concerne l'alimentation électrique à courant constant à commutation non bloquante, il est nécessaire de bien bloquer l'alimentation électrique CA et CC, haute tension et basse tension grâce à la conception structurelle des lampes et des lanternes afin d'être certifiée CE ou UL.

Dissipateur thermique en aluminium avec revêtement en plastique
Le dissipateur thermique en aluminium recouvert de plastique est une sorte de dissipateur thermique avec une coque en plastique conductrice de chaleur et un noyau en aluminium. Le noyau du dissipateur thermique en plastique thermique et en aluminium dans la machine de moulage par injection dans un moulage, le noyau du dissipateur thermique en aluminium pour faire des pièces enterrées, doit être pré-usiné. Les perles de lampe LED de chaleur à travers le noyau du dissipateur thermique en aluminium conduisent rapidement au plastique thermique, le plastique thermique utilisant sa composition à ailes multiples de la dissipation de chaleur par convection d'air, l'utilisation de sa surface pour rayonner une partie de la chaleur.

 

Le dissipateur thermique en aluminium recouvert de plastique utilise généralement la couleur d'origine du plastique thermique blanc et noir, le dissipateur thermique en aluminium recouvert de plastique noir a un effet de dissipation thermique par rayonnement légèrement meilleur. Le plastique thermoconducteur est un matériau thermoplastique, la fluidité, la densité, la résistance et la résistance du matériau sont faciles à mouler par injection, avec une bonne résistance au froid et aux caractéristiques du cycle de choc thermique, la fonction d'isolation est excellente. Le coefficient de rayonnement du plastique thermoconducteur est meilleur que celui des matériaux métalliques ordinaires. La densité du plastique thermoconducteur est 40 % inférieure à celle de l'aluminium moulé sous pression et de la céramique de la même forme du dissipateur thermique, l'aluminium recouvert de plastique peut être réduit de près d'un tiers du poids ; par rapport au dissipateur thermique tout en aluminium, les coûts de traitement sont faibles, le cycle de traitement est court, la température de traitement est basse ; le produit n'est pas fragile ; la machine de moulage par injection appartenant au client peut être différenciée pour la conception et la production de lampes et de lanternes de la forme. La fonction d'isolation du dissipateur thermique en aluminium recouvert de plastique est bonne, facile à respecter les réglementations de sécurité.

Dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique
Les dissipateurs thermiques en plastique à haute conductivité thermique se sont développés rapidement récemment. Les dissipateurs thermiques en plastique à haute conductivité thermique sont une sorte de dissipateur thermique entièrement en plastique, sa conductivité thermique est des dizaines de fois supérieure à celle des plastiques généraux, jusqu'à 2-9w/mk, il a une bonne conduction thermique et un bon rayonnement thermique ; il peut être utilisé dans une variété de nouveaux matériaux isolants pour lampes et lanternes électriques, et il peut être largement utilisé dans toutes sortes de lampes et lanternes LED de 1W à 200W.

 

Dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique utilisant le moulage par injection traditionnel, la machine d'extrusion peut être. Moulage unique, finition de produit élevée. Améliore considérablement l'efficacité de la production, la sensibilité de la planification de la modélisation, peut donner libre cours aux concepts de planification du planificateur. Dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique utilisant la polymérisation PLA (amidon de maïs), dégradation complète, aucun résidu, aucune pollution chimique, le processus de production sans aucune pollution par les métaux lourds, sans eaux usées, sans gaz d'échappement, conformément aux exigences environnementales mondiales.

Les molécules PLA internes du dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique sont densément emballées avec des ions métalliques à l'échelle nanométrique, qui peuvent se déplacer rapidement à haute température, ajoutant de l'énergie de rayonnement thermique. Sa vitalité est meilleure que celle du dissipateur thermique en matériau métallique. Le dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique résiste aux hautes températures, 150 degrés pendant cinq heures sans se fissurer, ne se déforme pas, avec un programme d'entraînement IC à courant constant linéaire haute tension, sans condensateurs électrolytiques et inducteurs de grand volume, améliore considérablement la durée de vie de la lampe LED, plan d'alimentation non isolé, haute efficacité, faible coût. Particulièrement adapté aux tubes fluorescents, aux lampes industrielles et minières à haute puissance.

Le dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique peut concevoir de nombreuses ailes de dissipateur thermique de précision, l'aile du dissipateur thermique peut faire plus et plus mince, la zone de dissipation thermique pour obtenir l'expansion maximale, le fonctionnement de l'aile du dissipateur thermique constitue automatiquement la dispersion par convection d'air de la chaleur, l'effet de dissipation thermique est meilleur. la chaleur de la perle de lampe LED à travers le plastique à haute conductivité thermique directement à l'aile du dissipateur thermique, à travers la convection d'air et le rayonnement de surface, une dissipation thermique rapide.

Le dissipateur thermique en plastique à haute conductivité thermique est plus léger que l'aluminium. La densité de l'aluminium est de 2700 kg/m3, tandis que la densité du plastique est de 1420 kg/m3, soit presque la moitié de celle de l'aluminium, donc la même forme du dissipateur thermique, le poids du dissipateur thermique en plastique est aussi long que celui de l'aluminium 1/2. Et facile à traiter, son cycle de moulage peut être raccourci de 20-50%, ce qui réduit également le coût des avantages.

 

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