Masalah pembuangan panas pada perlengkapan pencahayaan LED: Analisis perbandingan lima jenis heat sink

Saat ini, salah satu kesulitan teknis terbesar dari perlengkapan lampu LED adalah masalah pembuangan panas. Pembuangan panas yang buruk menyebabkan pasokan daya driver LED terganggu. Kapasitor elektrolit telah menjadi mata rantai yang lemah untuk pengembangan perlengkapan lampu LED lebih lanjut. Akibatnya, sumber cahaya LED rusak sebelum waktunya.

Hanya dengan mengekspor panas dengan cepat dapat berguna untuk mengurangi suhu rongga di dalam lampu dan lentera LED, dapat menjaga catu daya tidak berada dalam lingkungan suhu tinggi yang tahan lama, guna mencegah sumber cahaya LED mengalami kegagalan dini akibat pengoperasian suhu tinggi dalam jangka waktu lama.

Karena sumber cahaya LED itu sendiri tidak memiliki inframerah, ultraviolet, sehingga sumber cahaya LED itu sendiri tidak memiliki fungsi pendinginan radiasi, jalur pembuangan panas perlengkapan pencahayaan LED hanya dapat melalui kombinasi dekat pelat penyerap panas manik lampu LED untuk mengekspor panas. Penyerap panas diperlukan untuk memiliki konduksi panas, konveksi panas, radiasi panas.

Setiap penyerap panas, selain dapat dengan cepat menghantarkan panas dari sumber panas ke bagian luar penyerap panas, hal utama tetap mengandalkan konveksi dan radiasi untuk memancarkan panas ke udara. Konduksi termal hanya berkaitan dengan cara perpindahan panas, sedangkan konveksi termal merupakan fungsi utama penyerap panas, fungsi pembuangan panas terutama dipengaruhi oleh kemampuan area pembuangan panas, bentuk, dan kekuatan konveksi alami, dan radiasi termal hanya merupakan peran tambahan. Secara umum, jika panas dari sumber panas ke bagian luar interval penyerap panas kurang dari 5 milimeter, maka hanya ketika konduktivitas termal material lebih besar dari 5, panas dapat diekspor, pembuangan panas lainnya harus didominasi oleh konveksi termal.

Sebagian besar sumber pencahayaan LED masih menggunakan manik lampu LED tegangan rendah (VF=3.2V), arus tinggi (IF=200-700mA), karena panas yang tinggi saat bekerja, maka harus digunakan dengan konduktivitas termal paduan aluminium yang tinggi. Umumnya terdapat heat sink aluminium die-cast, heat sink aluminium ekstrusi, heat sink aluminium yang dicap. Heat sink aluminium die casting merupakan salah satu jenis keterampilan komponen pengecoran bertekanan, cairan paduan aluminium seng tembaga dituangkan ke dalam saluran masuk mesin die casting, dengan die casting mesin die casting, pengecoran terlebih dahulu merencanakan cetakan heat sink bentuk terbatas.

Berikut ini adalah analisis perbandingan lima jenis penyerap panas.

Heat sink aluminium die-casting
Biaya produksi dapat dikontrol, sayap penyerap panas tidak dapat dibuat tipis, sulit untuk memaksimalkan area pembuangan panas. Penyerap panas lampu dan lentera LED umumnya menggunakan material die-casting untuk ADC10 dan ADC12.

 

Heat sink aluminium ekstrusi
Aluminium cair diekstrusi melalui cetakan tetap, kemudian batangan tersebut dikerjakan dan dipotong sesuai bentuk heat sink yang dibutuhkan, biaya pasca-pemrosesan lebih tinggi. Heat sink aluminium yang diekstrusi ditunjukkan pada Gambar 3. Sayap heat sink dapat dibuat jauh lebih tipis, area pembuangan panas dimaksimalkan, dan sayap heat sink secara otomatis membentuk difusi konveksi udara panas saat bekerja, dan efek pembuangan panas lebih baik. Material yang umum digunakan adalah AL6061 dan AL6063.

 

Heat sink aluminium yang dicap
Stamping heat sink aluminium dilakukan melalui proses press dan die dari baja, stamping lembaran paduan aluminium, penarikan, sehingga menjadi heat sink tipe cup dan tube, stamping membentuk permukaan heat sink yang halus di sekeliling pinggirannya, karena kurangnya sayap dan terbatasnya area pembuangan panas. Material paduan aluminium yang umum digunakan adalah 5052, 6061, 6063. Kualitas komponen stamping sangat kecil, tingkat pemanfaatan material tinggi, merupakan metode berbiaya rendah.

 

Konduktivitas termal dari heat sink paduan aluminium lebih memuaskan, dan lebih cocok untuk catu daya arus konstan dengan pengalihan penghalang. Mengenai catu daya arus konstan pengalihan non-pemblokiran, perlu dilakukan pekerjaan yang baik untuk memblokir AC dan DC, catu daya tegangan tinggi dan tegangan rendah melalui desain struktural lampu dan lentera agar dapat disertifikasi oleh CE atau UL.

Heat sink aluminium berlapis plastik
Heat sink aluminium berlapis plastik adalah sejenis heat sink dengan cangkang plastik penghantar panas dan inti aluminium. Inti heat sink aluminium dan plastik termal dalam mesin cetak injeksi dalam proses pencetakan, inti heat sink aluminium untuk membuat bagian yang terkubur, perlu dikerjakan terlebih dahulu. Manik-manik lampu LED menghantarkan panas melalui inti heat sink aluminium dengan cepat ke plastik termal, plastik termal menggunakan komposisi multi-sayapnya dari pembuangan panas konveksi udara, penggunaan permukaannya untuk memancarkan sebagian panas.

 

Heat sink aluminium berlapis plastik umumnya menggunakan warna asli plastik termal putih dan hitam, efek pembuangan panas radiasi heat sink aluminium berlapis plastik hitam sedikit lebih baik. Plastik konduktif termal merupakan bahan termoplastik, fluiditas bahan, kepadatan, ketahanan, kekuatan mudah untuk dicetak injeksi, dengan ketahanan yang baik terhadap karakteristik siklus guncangan dingin dan termal, fungsi isolasi sangat baik. Koefisien radiasi plastik konduktif termal lebih baik daripada bahan logam biasa. Kepadatan plastik konduktif termal daripada aluminium die-casting dan keramik 40% lebih kecil dari bentuk heat sink yang sama, aluminium berlapis plastik dapat dipotong hampir sepertiga dari beratnya; dibandingkan dengan semua heat sink aluminium, biaya pemrosesan rendah, siklus pemrosesan pendek, suhu pemrosesan rendah; produk tidak rapuh; mesin cetak injeksi milik pelanggan dapat dibedakan untuk desain dan produksi lampu dan lentera. Fungsi isolasi heat sink aluminium berlapis plastik baik, mudah untuk melewati peraturan keselamatan.

Penyerap panas plastik konduktivitas termal tinggi
Heatsink Plastik Konduktivitas Termal Tinggi telah berkembang dengan cepat baru-baru ini, Heatsink Plastik Konduktivitas Termal Tinggi adalah sejenis heatsink yang seluruhnya terbuat dari plastik, konduktivitas termalnya puluhan kali lebih tinggi daripada plastik umum, hingga 2-9w/mk, ia memiliki konduksi panas dan radiasi panas yang baik; ia dapat digunakan dalam berbagai bahan isolasi baru untuk lampu dan lentera listrik, dan dapat digunakan secara luas dalam semua jenis lampu dan lentera LED dari 1W hingga 200W.

 

Nilai tegangan plastik konduktivitas termal tinggi hingga 6000V, cocok untuk pemilihan catu daya arus konstan switching non-terisolasi, catu daya arus konstan linier tegangan tinggi HVLED. Jenis perlengkapan pencahayaan LED ini mudah lulus uji keamanan berat CE, TUV, UL, dan lainnya. HVLED memilih tegangan tinggi (VF=35-280VDC), kondisi pengoperasian arus kecil (IF=20-60mA), sehingga panas papan manik HVLED berkurang. Penyerap panas plastik konduktivitas termal tinggi menggunakan cetakan injeksi tradisional, mesin ekstrusi dapat digunakan. Cetakan satu kali, hasil akhir produk tinggi. Secara signifikan meningkatkan efisiensi produksi, sensitivitas perencanaan pemodelan, dapat memberikan permainan penuh pada konsep perencanaan perencana. Penyerap panas plastik konduktivitas termal tinggi menggunakan polimerisasi PLA (pati jagung), degradasi penuh, tidak ada residu, tidak ada polusi kimia, proses produksi tanpa polusi logam berat, tidak ada limbah, tidak ada gas buang, sesuai dengan persyaratan lingkungan global.

Molekul internal PLA heat sink plastik dengan konduktivitas termal tinggi dikemas rapat dengan ion logam berskala nano, yang dapat bergerak cepat pada suhu tinggi, menambah energi radiasi termal. Vitalitasnya lebih baik daripada heat sink berbahan logam. Heat sink plastik dengan konduktivitas termal tinggi memiliki ketahanan suhu tinggi, 150 derajat selama lima jam tanpa retak, tidak berubah bentuk, dengan penggunaan program penggerak IC arus konstan linier tegangan tinggi, tanpa kapasitor elektrolit dan induktor volume besar, secara signifikan meningkatkan masa pakai lampu LED, rencana catu daya non-terisolasi, efisiensi tinggi, biaya rendah. Sangat cocok untuk tabung fluoresen, lampu industri dan pertambangan berdaya tinggi.

Penyerap panas plastik dengan konduktivitas termal tinggi dapat mendesain banyak sayap penyerap panas presisi. Sayap penyerap panas dapat bekerja lebih banyak dan lebih tipis. Area pembuangan panas memperoleh ekspansi maksimum. Operasi sayap penyerap panas secara otomatis membentuk penyebaran panas melalui konveksi udara. Efek pembuangan panas lebih baik. Panas dari manik lampu LED melalui plastik dengan konduktivitas termal tinggi langsung ke sayap penyerap panas. Melalui konveksi udara dan radiasi permukaan, pembuangan panas cepat.

Kepadatan heat sink plastik dengan konduktivitas termal tinggi lebih ringan daripada aluminium. Kepadatan aluminium adalah 2700kg/m3, sedangkan kepadatan plastik adalah 1420kg/m3, hampir setengah dari aluminium, sehingga bentuk heat sink sama, berat heat sink plastik sama panjangnya dengan aluminium 1/2. dan mudah diproses, siklus pencetakannya dapat dipersingkat hingga 20-50%, yang juga mengurangi biaya manfaat.

 

ZP HEATSINK mengkhususkan diri dalam heat sink yang disesuaikan untuk berbagai aplikasi selama 20 tahun. Kami memiliki pengalaman untuk mencapai berbagai proyek manajemen termal. Hubungi kami untuk memulai proyek Anda.