Koju vrstu strukture za raspršivanje topline koristi LED pregrada

U sektoru profesionalne rasvjete, LED pregrade (svjetla na pregradama/obljonima) naširoko se koriste na otvorenom, u hodnicima, podzemnim parkiralištima iu industrijskim okruženjima zbog svoje robusnosti i visokih IP65 ili viših ocjena. Međutim, njihov dizajn kućišta s visokim stupnjem zaštite IP65 predstavlja jedinstvene izazove u odvođenju topline.

Životni vijek i održavanje lumena (npr. standard L70) LED dioda usko su povezani s temperaturom spoja čipa (Tj). Temperatura je primarni faktor koji utječe na životni vijek LED dioda. Stoga profesionalna LED pregrada mora imati učinkovitu i pouzdanu strukturu za raspršivanje topline kako bi se brzo raspršila toplina dalje od LED čipa kako bi se osigurao dugotrajan rad, posebno na visokim temperaturama okoline, uz održavanje očekivanog životnog vijeka od 50 000 sati ili više.

Tri osnovne komponente strukture za raspršivanje topline pregrade

Sustav rasipanja topline LED pregrade složena je, višeslojna struktura koja se sastoji od tri ključne komponente koje rade u tandemu: upravljanje izvorom topline, putovi provođenja topline i konvekcija/zračenje topline.

1. Upravljanje toplinom: Odabir podloge za LED modul

Prvi korak u odvođenju topline je prijenos topline s dna LED čipa.

Tiskana ploča s metalnom jezgrom (MCPCB): Visokokvalitetne LED pregrade gotovo isključivo koriste MCPCB umjesto tradicionalnih ploča od stakloplastike FR4. MCPCB, s aluminijskom podlogom kao svojom jezgrom, posjeduju izuzetno visoku toplinsku vodljivost. To osigurava da se toplina koju generira LED čip tijekom rada što je brže moguće prenese na površinu aluminijske podloge.

Ljepilo i lem visoke toplinske vodljivosti: Specijalizirani lem ili ljepilo visoke toplinske vodljivosti mora se koristiti između LED čipa i MCPCB-a kako bi se minimalizirao otpor toplinskog kontakta. Preciznost i čistoća materijala ovog procesa u profesionalnoj pregradi ključna su razlika u kvaliteti proizvoda.

2. Put prijenosa topline: Integracija materijala i strukture kućišta

Nakon što se toplina prenese s MCPCB-a, potreban mu je pouzdan put do vanjske površine rasvjetnog tijela.

Kućište od tlačno lijevane aluminijske legure: Dok mnoga pregradna kućišta koriste polikarbonat (PC) za ispunjavanje IK zahtjeva otpornosti na udarce, kritične komponente za disipaciju topline unutar tipično su još uvijek od tlačno lijevane legure aluminija. Profesionalni strukturni dizajn učvršćuje MCPCB za hladnjak od aluminijske legure.

Strukturno integrirani hladnjak: U nekim LED pregradama visokih performansi, glavno kućište (osobito stražnja strana) dizajnirano je kao strukturni hladnjak s funkcijom hladnjaka. Precizan razmak i debljina peraja dizajnirani su kako bi se povećala površina u kontaktu s okolnim zrakom.

3. Konvekcija i zračenje topline: Izazovi u zatvorenim okruženjima

Budući da su pregrade obično dobro zabrtvljene (npr. IP66), unutarnja disipacija topline prvenstveno se oslanja na provođenje do kućišta, gdje se zatim rasipa konvekcijom i zračenjem.

Maksimalna površina: efektivna površina rasipanja topline kućišta svjetiljke ključna je za učinkovitost rasipanja topline. Čak i ako je kućište izrađeno od osobnog računala, metalni hladnjak unutar njega osigurava ravnomjernu distribuciju topline kroz više toplinskih otvora.

Učinci boje i premaza: Boja i površinski premaz kućišta također utječu na učinkovitost toplinskog zračenja. Tamni premazi (kao što su crni ili tamno sivi) imaju veću emisivnost, što olakšava raspršivanje topline putem infracrvenog zračenja u hermetički zatvorenim okruženjima.

Razmatranja rasipanja topline za upravljačke programe i izvore napajanja

Kao još jedan veliki izvor topline u rasvjetnim tijelima, dizajn disipacije topline vozača jednako je ključan. Kvar upravljačkog programa jedan je od glavnih uzroka kvara LED svjetiljki.

Fizička izolacija: Strukturalni dizajn profesionalne LED pregrade osigurava određenu fizičku udaljenost ili izolacijsku šupljinu između pogona i LED modula. Time se sprječava prijenos topline koju stvara LED modul natrag na osjetljive elektroničke komponente unutar pogona, poput elektrolitskih kondenzatora.

Zalijevanje pogona: pregradni pokretači s visokim IP ocjenama obično su zaliveni toplinski vodljivim epoksidom ili silikonom. Ovo ne samo da pruža dodatnu IP zaštitu od vlage, već također ravnomjerno raspoređuje toplinu koju stvaraju unutarnji čipovi vozača na kućište, dodatno poboljšavajući pouzdanost u vlažnim i vibrirajućim okruženjima.