Aký druh štruktúry rozptylu tepla používa prepážka LED

V sektore profesionálneho osvetlenia LED prepážky (priedelky/svetlá v okienku) sú široko používané v exteriéri, na chodbách, podzemných parkoviskách a v priemyselnom prostredí vďaka svojej odolnosti a vysokému krytiu IP65 alebo vyšším. Ich dizajn krytu s vysokým krytím IP65 však predstavuje jedinečné výzvy v oblasti rozptylu tepla.

Životnosť a udržiavanie lúmenu (napr. štandard L70) LED úzko súvisí s teplotou prechodu čipu (Tj). Teplota je hlavným faktorom ovplyvňujúcim životnosť LED. Profesionálna LED prepážka preto musí mať účinnú a spoľahlivú štruktúru odvádzania tepla, aby rýchlo odvádzala teplo preč od LED čipu, aby bola zabezpečená dlhodobá prevádzka, najmä pri vysokých okolitých teplotách, pri zachovaní predpokladanej životnosti 50 000 hodín alebo viac.

Tri hlavné komponenty konštrukcie pre odvádzanie tepla prepážky

Systém odvádzania tepla LED prepážky je komplexná, viacvrstvová štruktúra pozostávajúca z troch kľúčových komponentov pracujúcich v tandeme: riadenie zdroja tepla, cesty vedenia tepla a konvekcia/vyžarovanie tepla.

1. Tepelný manažment: Výber substrátu modulu LED

Prvým krokom pri odvode tepla je prenos tepla zo spodnej časti LED čipu.

Metal Core Printed Circuit Board (MCPCB): Vysokokvalitné LED prepážky takmer výlučne využívajú MCPCB namiesto tradičných dosiek zo sklenených vlákien FR4. MCPCB s hliníkovým substrátom ako jadrom majú extrémne vysokú tepelnú vodivosť. To zaisťuje, že teplo generované LED čipom počas prevádzky sa čo najrýchlejšie prenesie na povrch hliníkového substrátu.

Vysoko tepelne vodivé lepidlo a spájka: Medzi LED čipom a MCPCB sa musí použiť špecializovaná vysoko tepelne vodivá spájka alebo lepidlo, aby sa minimalizoval tepelný kontaktný odpor. Presnosť a čistota materiálu tohto procesu v profesionálnej prepážke sú kľúčovými rozdielmi v kvalite produktu.

2. Cesta prenosu tepla: Integrácia materiálu krytu a konštrukcie

Po prenose tepla z MCPCB potrebuje spoľahlivú cestu k vonkajšiemu povrchu svietidla.

Kryt z tlakovo liateho hliníka: Zatiaľ čo mnohé kryty prepážky využívajú polykarbonát (PC), aby splnili požiadavky na odolnosť proti nárazu IK, kritické komponenty na odvádzanie tepla vo vnútri sú zvyčajne stále tlakovo liate hliníkové zliatiny. Profesionálny konštrukčný dizajn upevňuje MCPCB k chladiču z hliníkovej zliatiny.

Štrukturálne integrovaný chladič: V niektorých vysokovýkonných LED prepážkach je hlavný kryt (najmä zadná časť) navrhnutý ako konštrukčný chladič s funkciou chladiča. Presný rozstup a hrúbka rebier sú navrhnuté tak, aby maximalizovali povrchovú plochu v kontakte s okolitým vzduchom.

3. Konvekcia a žiarenie tepla: Výzvy v uzavretých prostrediach

Pretože sú prepážky typicky vysoko utesnené (napr. IP66), vnútorný odvod tepla závisí predovšetkým od vedenia do puzdra, kde sa potom rozptýli konvekciou a sálaním.

Maximalizovaná povrchová plocha: Účinná povrchová plocha odvádzaného tepla krytu svietidla je rozhodujúca pre účinnosť odvádzania tepla. Aj keď je kryt vyrobený z PC, kovový chladič vnútri zaisťuje rovnomernú distribúciu tepla prostredníctvom viacerých tepelných priechodov.

Farebné a náterové efekty: Farba a povrchová úprava krytu tiež ovplyvňujú účinnosť tepelného žiarenia. Tmavé povlaky (ako je čierna alebo tmavošedá) majú vyššiu emisivitu, čo uľahčuje rozptyl tepla prostredníctvom infračerveného žiarenia vo vzduchotesnom prostredí.

Úvahy o rozptyle tepla pre ovládače a napájacie zdroje

Ako ďalší hlavný zdroj tepla vo svietidlách je rovnako rozhodujúci návrh rozptylu tepla vodiča. Porucha ovládača je jednou z hlavných príčin zlyhania LED svietidiel.

Fyzická izolácia: Profesionálny konštrukčný dizajn prepážky LED zaisťuje určitú fyzickú vzdialenosť alebo izolačnú dutinu medzi ovládačom a modulom LED. To zabraňuje prenosu tepla generovaného modulom LED späť do citlivých elektronických komponentov v ovládači, ako sú elektrolytické kondenzátory.

Zalievanie ovládačov: Prepážkové ovládače s vysokým krytím IP sú zvyčajne zaliate tepelne vodivým epoxidom alebo silikónom. To poskytuje nielen dodatočnú IP ochranu proti vlhkosti, ale tiež rovnomerne rozvádza teplo generované vnútornými čipmi ovládača do krytu, čím ďalej zvyšuje spoľahlivosť vo vlhkom a vibrujúcom prostredí.