ملاحظات کلیدی دراتلاف حرارت نورپردازی LEDطراحی

مقدمه: چرا مدیریت حرارت برای LED ها حیاتی است

LED ها بسیار کارآمدتر از روشنایی سنتی هستند، اما همچنان گرما تولید می کنند-و گرمای بیش از حد دشمن شماره 1 آنهاست. بدون مدیریت حرارتی مناسب، عملکرد LED به سرعت کاهش می یابد:
✔ خروجی لومن کاهش می یابد(تا 30 درصد از دست دادن در دماهای بالا)
✔ تغییر رنگ(به خصوص در LED های سفید)
✔ طول عمر کوتاه می شود(50000 ساعت → 20000 ساعت)

این مقاله به بررسیاصول مهندسی پشت اتلاف حرارت LED، پوشش:
✔ مکانیسم های تولید گرما در LED
✔ استراتژی های اتلاف حرارت اصلی
✔ پیشرفت های علم مواد
✔ مطالعات موردی{0}در جهان واقعی
✔ فناوری های خنک کننده آینده

1. چگونه گرما در LED ها تولید می شود

برخلاف لامپ های رشته ای (که گرما را به بیرون تابش می کنند)، LED ها گرما تولید می کننددر محل اتصال نیمه هادی ها:

بینش کلیدی:حتی ال‌ای‌دی‌های «بازده{0}}بالا نیز فقط تبدیل می‌شوند50 درصد برق به نور-بقیه تبدیل به گرما می شود.

2. استراتژی های اتلاف حرارت هسته

(1) هدایت حرارتی: طراحی سینک حرارتی

مواد مهم:

نکات طراحی:
✔ چگالی باله– باله های بیشتر=سطح بیشتر اما مقاومت جریان هوا بیشتر است
✔ ضخامت پایه– پایه‌های ضخیم‌تر گرما را سریع‌تر پخش می‌کنند (حداقل{0}} میلی‌متر برای LED‌های 50 وات+)

مطالعه موردی:
کریسری CXBاستفاده از ال ای دیMCPCBهای-مسبرای حفظ اتصالات<85°C at full load.

(2) همرفت: خنک کننده غیرفعال در مقابل فعال

مثال:
فیلیپسActiveCoolاستفاده از تکنولوژیطرفداران میکرو-برای خنک کردن آرایه های LED 300W+ بی صدا.

(3) تشعشع: درمان های سطحی

آلومینیوم آنودایز شده(سیاه) گرما را 20% بهتر از فلز خام ساطع می کند.

پوشش های سرامیکی(به عنوان مثال، Al2O3) انتشار IR را بهبود می بخشد.

3. مواد و فناوری‌های پیشرفته-

(1) فاز-تغییر مواد (PCM)

جذب گرما هنگام ذوب (مثلاً موم پارافین در محفظه های مهر و موم شده)

استفاده شده درناسا-الهام گرفته استچراغ های LED خیابان (نگهداری<60°C in desert heat)

(2) اتاق های بخار

لوله های حرارتی نازک و مسطح که گرما را 5 برابر سریعتر از فلز جامد پخش می کنند

اعمال شده درنمایشگرهای UltraFine LED ال جی

(3) پخش کننده های حرارتی گرافن

97% هدایت حرارتی الماس با 1/10 هزینه

ال ای دی های LUXEON Lumiledsادغام لایه های گرافن

4.{1}}موارد شکست و موفقیت واقعی در جهان

خرابی: طراحی ضعیف در نور پایین

مسئله:بدون هیت سینک + وسایل محصور → دمای محل اتصال به 120 درجه رسیده است

نتیجه:افت 50 درصدی لومن در 6 ماه

موفقیت: LED باغبانی Osram

راه حل:پره های آلومینیومی + خنک کننده هوای اجباری

نتیجه:خروجی پایدار در 60 درجه به مدت 50،{2}} ساعت

5. روندهای آینده در خنک کننده LED

خنک کننده میکروسیال– کانال‌های خنک‌کننده کوچک در داخل ماژول‌های LED (دارپا{0}}فناوری مالی)

خنک کننده ترموالکتریک- دستگاه های پلتیر برای کنترل دقیق دما

AI-هیت سینک های بهینه شده– الگوریتم{0}}اشکال طراحی شده (به عنوان مثال، ساختارهای شبکه)

نتیجه گیری: بهترین روش ها برای طراحی حرارتی

با MCPCB های با کیفیت شروع کنید(حداقل مس 2 لایه)

اندازه هیت سینک را با قدرت مطابقت دهید(10 سانتی متر مربع / وات برای خنک کننده غیرفعال)

تست در محوطه واقعی(نه فقط هوای آزاد-!)

نظارت بر دمای محل اتصال(Tj<105°C for long life)

فکر نهایی:بهترین وسایل ال ای دی فقط به اندازه ضعیف ترین اتصال حرارتی آن خوب است. همانطور که ضرب المثل می گوید:"طراحی برای نور، اما مهندسی برای گرما."

Shenzhen Benwei Lighting Technology Co.,Ltd
📞 تلفن/واتساپ +86 19972563753
🌐 https://www.benweilight.com/
📍 ساختمان F، منطقه صنعتی Yuanfen، Longhua، شنژن، چین