ในปัจจุบันปัญหาทางเทคนิคที่ใหญ่ที่สุดของไฟ LEDคือการกระจายความร้อน การกระจายความร้อนที่ไม่ดีทำให้แหล่งจ่ายไฟขับ LED และตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้ากลายเป็นแผงสั้นสำหรับการพัฒนาระบบไฟ LED ต่อไป และสาเหตุของการแก่ก่อนวัยของแหล่งกำเนิดแสง LED

ในรูปแบบระบบไฟส่องสว่างที่ใช้แหล่งกำเนิดแสง LED LV เนื่องจากแหล่งกำเนิดแสง LED ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ (VF=3.2V) และกระแสไฟฟ้าสูง (IF=300-700mA) การสร้างความร้อนจึงรุนแรง อุปกรณ์ให้แสงสว่างแบบเดิมๆ มีพื้นที่จำกัด และแผงระบายความร้อนขนาดเล็กก็ส่งออกความร้อนได้อย่างรวดเร็วได้ยาก แม้จะมีการใช้รูปแบบการทำความเย็นที่หลากหลาย แต่ผลลัพธ์ที่ได้กลับไม่เป็นที่น่าพอใจ กลายเป็นปัญหาที่แก้ไขไม่ได้อุปกรณ์ติดตั้งไฟ LED- เรามุ่งมั่นที่จะค้นหาวัสดุกระจายความร้อนราคาประหยัดที่ใช้งานง่ายและมีค่าการนำความร้อนที่ดี

ปัจจุบัน พลังงานไฟฟ้าของแหล่งกำเนิดแสง LED ประมาณ 30% จะถูกแปลงเป็นพลังงานแสงหลังจากเปิดเครื่อง ในขณะที่ส่วนที่เหลือจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน ดังนั้นการส่งออกพลังงานความร้อนจำนวนมากโดยเร็วที่สุดจึงเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการออกแบบโครงสร้างของอุปกรณ์ติดตั้งไฟ LED พลังงานความร้อนจำเป็นต้องกระจายไปโดยการพาความร้อน การพาความร้อน และการแผ่รังสี โดยการส่งออกความร้อนโดยเร็วที่สุดเท่านั้นที่สามารถควบคุมอุณหภูมิของช่องภายในได้หลอดไฟ LEDลดลงอย่างมีประสิทธิภาพ แหล่งจ่ายไฟได้รับการปกป้องจากการทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงยาวนาน และหลีกเลี่ยงริ้วรอยก่อนวัยของแหล่งกำเนิดแสง LED ที่เกิดจากการทำงานที่อุณหภูมิสูงในระยะยาว

วิธีการกระจายความร้อนสำหรับโคมไฟ LED

เนื่องจากแหล่งกำเนิดแสง LED ไม่มีรังสีอินฟราเรดหรืออัลตราไวโอเลต จึงไม่มีฟังก์ชันการกระจายความร้อนแบบแผ่รังสี เส้นทางการกระจายความร้อนของโคมไฟ LED สามารถทำได้ผ่านแผงระบายความร้อนที่รวมอย่างใกล้ชิดกับแผ่นลูกปัด LED เท่านั้น หม้อน้ำจะต้องมีฟังก์ชั่นการนำความร้อน การพาความร้อน และการแผ่ความร้อน

หม้อน้ำใด ๆ นอกเหนือจากความสามารถในการถ่ายเทความร้อนจากแหล่งความร้อนไปยังพื้นผิวของหม้อน้ำได้อย่างรวดเร็วแล้วยังต้องอาศัยการพาความร้อนและการแผ่รังสีเพื่อกระจายความร้อนไปในอากาศเป็นหลัก การนำความร้อนจะช่วยแก้ปัญหาเส้นทางการถ่ายเทความร้อนเท่านั้น ในขณะที่การพาความร้อนเป็นหน้าที่หลักของหม้อน้ำ ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนส่วนใหญ่จะถูกกำหนดโดยพื้นที่การกระจายความร้อน รูปร่าง และความเข้มของการพาความร้อนตามธรรมชาติ ในขณะที่การแผ่รังสีความร้อนเป็นเพียงฟังก์ชันเสริมเท่านั้น

โดยทั่วไปหากระยะห่างจากแหล่งความร้อนถึงพื้นผิวหม้อน้ำน้อยกว่า 5 มม. ตราบใดที่ค่าการนำความร้อนของวัสดุมากกว่า 5 ความร้อนก็สามารถส่งออกได้ และการกระจายความร้อนที่เหลือจะต้องถูกครอบงำด้วยการพาความร้อน .

แหล่งกำเนิดแสง LED ส่วนใหญ่ยังคงใช้ลูกปัด LED แรงดันไฟฟ้าต่ำ (VF=3.2V) และกระแสไฟสูง (IF=200-700mA) เนื่องจากความร้อนสูงระหว่างการทำงาน จึงต้องใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีค่าการนำความร้อนสูง โดยปกติจะมีหม้อน้ำอลูมิเนียมหล่อ หม้อน้ำอลูมิเนียมอัด และหม้อน้ำอลูมิเนียมประทับตรา หม้อน้ำอลูมิเนียมหล่อเป็นเทคโนโลยีสำหรับชิ้นส่วนหล่อด้วยแรงดัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเทโลหะผสมสังกะสี ทองแดง อลูมิเนียมเหลวลงในช่องป้อนของเครื่องหล่อขึ้นรูป จากนั้นจึงหล่อลงในแม่พิมพ์ที่ออกแบบไว้ล่วงหน้าด้วยรูปร่างที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

หม้อน้ำอลูมิเนียมหล่อ

สามารถควบคุมต้นทุนการผลิตได้ และปีกกระจายความร้อนไม่สามารถทำให้บางลงได้ ทำให้ยากต่อการเพิ่มพื้นที่กระจายความร้อนให้สูงสุด วัสดุหล่อขึ้นรูปที่ใช้กันทั่วไปสำหรับหม้อน้ำหลอด LED คือ ADC10 และ ADC12

หม้อน้ำอลูมิเนียมอัดขึ้นรูป

อลูมิเนียมเหลวถูกอัดขึ้นรูปเป็นรูปร่างผ่านแม่พิมพ์คงที่ จากนั้นแท่งจะถูกกลึงและตัดให้เป็นรูปทรงที่ต้องการของแผงระบายความร้อน ส่งผลให้ต้นทุนการประมวลผลสูงขึ้นในระยะต่อมา ปีกกระจายความร้อนสามารถทำให้บางมากโดยขยายพื้นที่กระจายความร้อนได้สูงสุด เมื่อปีกกระจายความร้อนทำงาน มันจะเกิดการพาความร้อนโดยอัตโนมัติเพื่อกระจายความร้อน และผลการกระจายความร้อนก็ดี วัสดุที่ใช้กันทั่วไปคือ AL6061 และ AL6063

หม้อน้ำอลูมิเนียมประทับตรา

เป็นกระบวนการปั๊มและยกแผ่นเหล็กและอลูมิเนียมอัลลอยด์ด้วยการเจาะและแม่พิมพ์เพื่อสร้างหม้อน้ำรูปถ้วย หม้อน้ำที่ประทับตรามีเส้นรอบวงด้านในและด้านนอกเรียบ และพื้นที่กระจายความร้อนมีจำกัดเนื่องจากไม่มีปีก วัสดุโลหะผสมอลูมิเนียมที่ใช้กันทั่วไปคือ 5052, 6061 และ 6063 ชิ้นส่วนปั๊มขึ้นรูปมีคุณภาพต่ำและใช้วัสดุสูง ทำให้เป็นโซลูชันที่มีต้นทุนต่ำ

ค่าการนำความร้อนของหม้อน้ำอลูมิเนียมอัลลอยด์เหมาะอย่างยิ่งและเหมาะสำหรับการจ่ายไฟคงที่แบบสวิตช์แยก สำหรับแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับแบบสวิตช์แบบไม่แยก จำเป็นต้องแยกแหล่งจ่ายไฟ AC และ DC แรงดันไฟฟ้าสูงและแรงดันต่ำผ่านการออกแบบโครงสร้างของอุปกรณ์ให้แสงสว่างเพื่อให้ผ่านการรับรอง CE หรือ UL

หม้อน้ำอลูมิเนียมเคลือบพลาสติก

เป็นแผงระบายความร้อนที่มีเปลือกพลาสติกนำความร้อนและแกนอะลูมิเนียม พลาสติกนำความร้อนและแกนกระจายความร้อนอลูมิเนียมถูกสร้างขึ้นในเครื่องฉีดพลาสติกเพียงครั้งเดียว และแกนกระจายความร้อนอลูมิเนียมถูกใช้เป็นชิ้นส่วนฝังตัวที่ต้องมีการประมวลผลทางกลเบื้องต้น ความร้อนของลูกปัดหลอดไฟ LED จะถูกถ่ายโอนอย่างรวดเร็วไปยังพลาสติกนำความร้อนผ่านแกนกระจายความร้อนแบบอลูมิเนียม พลาสติกนำความร้อนใช้ปีกหลายอันเพื่อสร้างการกระจายความร้อนแบบพาความร้อน และใช้พื้นผิวเพื่อแผ่ความร้อนบางส่วน

หม้อน้ำอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกโดยทั่วไปจะใช้สีเดิมของพลาสติกนำความร้อนสีขาวและสีดำ หม้อน้ำอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกพลาสติกพลาสติกสีดำมีเอฟเฟกต์การแผ่รังสีและการกระจายความร้อนที่ดีกว่า พลาสติกนำความร้อนเป็นวัสดุเทอร์โมพลาสติกชนิดหนึ่ง ความลื่นไหล ความหนาแน่น ความเหนียว และความแข็งแรงของวัสดุนั้นง่ายต่อการฉีดขึ้นรูป มีความต้านทานต่อวงจรการกระแทกเย็นและร้อนได้ดี และประสิทธิภาพการเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม ค่าสัมประสิทธิ์การแผ่รังสีของพลาสติกนำความร้อนนั้นเหนือกว่าวัสดุโลหะธรรมดา

ความหนาแน่นของพลาสติกนำความร้อนต่ำกว่าอลูมิเนียมหล่อและเซรามิกถึง 40% และสำหรับหม้อน้ำที่มีรูปร่างเดียวกัน น้ำหนักของอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสามารถลดลงได้เกือบหนึ่งในสาม เมื่อเทียบกับหม้อน้ำอลูมิเนียมทั้งหมด ต้นทุนการประมวลผลต่ำ วงจรการประมวลผลสั้น และอุณหภูมิการประมวลผลต่ำ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปไม่เปราะบาง เครื่องฉีดขึ้นรูปของลูกค้าสามารถใช้ในการออกแบบรูปลักษณ์ที่แตกต่างและการผลิตอุปกรณ์ส่องสว่างได้ หม้อน้ำอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกมีประสิทธิภาพการเป็นฉนวนที่ดีและผ่านกฎความปลอดภัยได้ง่าย

หม้อน้ำพลาสติกการนำความร้อนสูง

หม้อน้ำพลาสติกที่มีค่าการนำความร้อนสูงมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเมื่อเร็ว ๆ นี้ หม้อน้ำพลาสติกที่มีค่าการนำความร้อนสูงคือหม้อน้ำพลาสติกทั้งหมด โดยมีค่าการนำความร้อนสูงกว่าพลาสติกธรรมดาหลายสิบเท่า ถึง 2-9w/mk และความสามารถในการนำความร้อนและรังสีที่ดีเยี่ยม ฉนวนและวัสดุกระจายความร้อนรูปแบบใหม่ที่สามารถนำไปใช้กับโคมไฟพลังงานต่างๆ และสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลอดไฟ LED ต่างๆ ตั้งแต่ 1W ถึง 200W

พลาสติกการนำความร้อนสูงสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 6000V AC ทำให้เหมาะสำหรับการใช้แหล่งจ่ายไฟกระแสคงที่แบบไม่แยกสวิตช์และแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงเชิงเส้นแรงดันสูงที่มี HVLED ทำให้โคมไฟ LED ประเภทนี้ผ่านกฎระเบียบด้านความปลอดภัยที่เข้มงวด เช่น CE, TUV, UL ฯลฯ ได้ง่าย HVLED ทำงานที่แรงดันไฟฟ้าสูง (VF=35-280VDC) และกระแสไฟฟ้าต่ำ (IF=20-60mA) ซึ่งจะช่วยลดความร้อน ของแผ่นลูกปัด HVLED หม้อน้ำพลาสติกที่มีค่าการนำความร้อนสูงสามารถใช้กับเครื่องฉีดขึ้นรูปและเครื่องอัดรีดแบบดั้งเดิมได้

เมื่อขึ้นรูปแล้วผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะมีความเรียบเนียนสูง การปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตอย่างมีนัยสำคัญ พร้อมความยืดหยุ่นสูงในการออกแบบสไตล์ ทำให้สามารถใช้ประโยชน์จากปรัชญาการออกแบบของนักออกแบบได้อย่างเต็มที่ หม้อน้ำพลาสติกที่มีค่าการนำความร้อนสูงทำจากโพลิเมอไรเซชันของ PLA (แป้งข้าวโพด) ย่อยสลายได้เต็มที่ ไร้สารตกค้าง และปราศจากมลภาวะจากสารเคมี กระบวนการผลิตไม่มีมลพิษจากโลหะหนัก ไม่มีสิ่งปฏิกูล และไม่มีก๊าซไอเสีย เป็นไปตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมทั่วโลก

โมเลกุล PLA ภายในตัวกระจายความร้อนพลาสติกการนำความร้อนสูงนั้นอัดแน่นไปด้วยไอออนโลหะระดับนาโน ซึ่งสามารถเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูงและเพิ่มพลังงานการแผ่รังสีความร้อน ความมีชีวิตชีวาของมันเหนือกว่าตัวกระจายความร้อนของวัสดุโลหะ หม้อน้ำพลาสติกการนำความร้อนสูงทนต่ออุณหภูมิสูง และไม่แตกหักหรือเปลี่ยนรูปเป็นเวลาห้าชั่วโมงที่ 150 ℃ ด้วยการใช้โครงร่างไดรฟ์ IC กระแสคงที่เชิงเส้นแรงดันสูง ทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าและการเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของหลอดไฟ LED ทั้งหมดได้อย่างมาก โครงการจ่ายไฟแบบไม่แยกมีประสิทธิภาพสูงและต้นทุนต่ำ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานกับหลอดฟลูออเรสเซนต์และโคมไฟอุตสาหกรรมและเหมืองแร่กำลังสูง

หม้อน้ำพลาสติกที่มีค่าการนำความร้อนสูงสามารถออกแบบให้มีครีบกระจายความร้อนที่มีความแม่นยำหลายแบบ ซึ่งสามารถทำให้บางมากและมีการขยายพื้นที่กระจายความร้อนสูงสุด เมื่อครีบกระจายความร้อนทำงาน ครีบระบายความร้อนจะเกิดการพาความร้อนโดยอัตโนมัติเพื่อกระจายความร้อน ส่งผลให้กระจายความร้อนได้ดี ความร้อนของลูกปัดหลอดไฟ LED จะถูกถ่ายโอนโดยตรงไปยังปีกกระจายความร้อนผ่านพลาสติกการนำความร้อนสูง และกระจายอย่างรวดเร็วผ่านการพาอากาศและการแผ่รังสีพื้นผิว

หม้อน้ำพลาสติกที่มีค่าการนำความร้อนสูงมีความหนาแน่นเบากว่าอลูมิเนียม ความหนาแน่นของอะลูมิเนียมอยู่ที่ 2,700 กก./ลบ.ม. ในขณะที่ความหนาแน่นของพลาสติกอยู่ที่ 1,420 กก./ลบ.ม. ซึ่งประมาณครึ่งหนึ่งของความหนาแน่นของอะลูมิเนียม ดังนั้นสำหรับหม้อน้ำที่มีรูปร่างเหมือนกัน น้ำหนักของหม้อน้ำพลาสติกจะอยู่ที่ 1/2 ของอลูมิเนียมเท่านั้น นอกจากนี้ การประมวลผลยังง่ายดาย และสามารถลดรอบการขึ้นรูปลงได้ 20-50% ซึ่งยังช่วยลดแรงผลักดันของต้นทุนอีกด้วย