Pagrindiniai svarstymaiLED apšvietimo šilumos išsklaidymasDizainas

Įvadas: Kodėl šilumos valdymas yra labai svarbus šviesos diodams

Šviesos diodai yra daug efektyvesni nei tradicinis apšvietimas, tačiau jie vis tiek skleidžia šilumą{0}}ir per didelis karštis yra jų priešas Nr. 1. Be tinkamo šilumos valdymo šviesos diodų veikimas greitai blogėja:
✔ Sumažėja šviesos srautas(iki 30% nuostolių esant aukštai temperatūrai)
✔ Spalvų poslinkiai(ypač baltuose šviesos dioduose)
✔ Gyvenimo trukmė trumpėja(50 000 valandų → 20 000 valandų)

Šiame straipsnyje nagrinėjamaLED šilumos išsklaidymo inžineriniai principai, apimantis:
✔ Šilumos generavimo mechanizmai šviesos dioduose
✔ Pagrindinės šilumos išsklaidymo strategijos
✔ Medžiagų mokslo laimėjimai
✔ Realaus{0}}pasaulio atvejų tyrimai
✔ Ateities aušinimo technologijos

1. Kaip šiluma generuojama šviesos dioduose

Skirtingai nuo kaitrinių lempučių (kurios skleidžia šilumą į išorę), šviesos diodai gamina šilumąpuslaidininkių sandūroje:

Pagrindinė įžvalga:Netgi „didelio{0}}efektyvumo“ šviesos diodai konvertuoja tik~50% elektros energijos į šviesą-likusieji tampa šiluma.

2. Pagrindinės šilumos išsklaidymo strategijos

(1) Šilumos laidumas: šilumos šalinimo konstrukcija

Svarbi medžiagos:

Dizaino patarimai:
✔ Pelekų tankis– Daugiau pelekų=didesnis paviršiaus plotas, bet didesnis oro srauto pasipriešinimas
✔ Pagrindo storis– Storesnės bazės greičiau paskirsto šilumą (min. . 3mm 50 W+ šviesos diodams)

Atvejo analizė:
Cree'sCXB serijaNaudojami šviesos diodaivario{0}}šerdies MCPCBišlaikyti sankryžas<85°C at full load.

(2) Konvekcija: pasyvus vs. aktyvus aušinimas

Pavyzdys:
„Philips“ActiveCooltechnologijų naudojimomikro{0}}gerbėjaityliai vėsinti 300 W+ LED matricas.

(3) Radiacija: paviršiaus apdorojimas

Anoduotas aliuminis(juodas) spinduliuoja šilumą 20% geriau nei žaliavinis metalas.

Keraminės dangos(pvz., Al2O3) pagerina IR spinduliavimą.

3. Pažangiausios- medžiagos ir technologijos

(1) Fazė{1}}Keisti medžiagas (PCM)

Sugerti šilumą, kai tirpsta (pvz., parafino vaškas sandariose kamerose)

NaudojamasNASA{0}}įkvėpėLED gatvių šviestuvai (prižiūri<60°C in desert heat)

(2) Garų kameros

Ploni, plokšti šilumos vamzdžiai, skleidžiantys šilumą 5 kartus greičiau nei kietas metalas

PritaikytaLG UltraFine LED ekranai

(3) Grafeno šilumos skirstytuvai

97% deimantų šilumos laidumas 1/10 kainos

Lumileds LUXEON šviesos diodaiintegruoti grafeno sluoksnius

4. Realūs-Pasaulio nesėkmių ir sėkmės atvejai

Gedimas: prastai suprojektuotas apatinis apšvietimas

Problema:Nėra šilumos kriauklės + uždaras armatūra → Sankryžos temperatūra pasiekė 120 laipsnių

Rezultatas:50% liumenų sumažėjimas per 6 mėnesius

Sėkmė: Osram sodininkystės šviesos diodas

Sprendimas:Aliuminio briaunelės + priverstinis oro aušinimas

Rezultatas:Stabili išvestis 60 laipsnių kampu 50,000+ valandų

5. LED aušinimo ateities tendencijos

Mikrofluidinis aušinimas– Maži aušinimo skysčio kanalai LED moduliuose (DARPA{0}}finansuojama technologija)

Termoelektrinis aušinimas– Peltier prietaisai tiksliam temperatūros valdymui

AI-Optimizuoti aušintuvai– Algoritmo{0}}sukurtos formos (pvz., gardelės struktūros)

Išvada: geriausia šiluminio projektavimo praktika

Pradėkite nuo kokybiškų MCPCB(mažiausiai 2 sluoksnių vario)

Suderinkite šilumos kriauklės dydį su galia(10 cm²/W pasyviam vėsinimui)

Išbandyk tikruose korpusuose(ne tik atvirame{0}}atvirame ore!)

Stebėkite sankryžos temperatūrą(Tj<105°C for long life)

Paskutinė mintis:Geriausias LED šviestuvas yra tiek pat geras, kiek jo silpniausia šiluminė grandis. Kaip sakoma posakyje:"Dizainas šviesai, bet inžinierius šilumai".

Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd
📞 Tel / Whatsappc +86 19972563753
🌐 https://www.benweilight.com/
📍 F pastatas, Yuanfen pramoninė zona, Longhua, Šendženas, Kinija