Vấn đề tản nhiệt của đèn LED: Phân tích so sánh năm loại tản nhiệt

Hiện nay, một trong những khó khăn kỹ thuật lớn nhất của thiết bị chiếu sáng LED là vấn đề tản nhiệt, tản nhiệt kém dẫn đến nguồn điện cung cấp cho trình điều khiển LED, tụ điện phân trở thành mắt xích yếu cho sự phát triển tiếp theo của thiết bị chiếu sáng LED, nguồn sáng LED bị hỏng sớm.

Chỉ có tản nhiệt nhanh mới có thể giúp giảm nhiệt độ khoang bên trong đèn LED và đèn lồng, có thể duy trì nguồn điện không ở trong môi trường nhiệt độ cao lâu dài, để ngăn ngừa nguồn sáng LED do hoạt động ở nhiệt độ cao trong thời gian dài và hỏng sớm.

Bởi vì bản thân nguồn sáng LED không có tia hồng ngoại, tia cực tím, nên bản thân nguồn sáng LED không có chức năng làm mát bức xạ, đường dẫn tản nhiệt của đèn LED chỉ có thể thông qua sự kết hợp chặt chẽ của bộ tản nhiệt tấm hạt đèn LED để tỏa nhiệt. Bộ tản nhiệt cần có khả năng dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt, bức xạ nhiệt.

Bất kỳ bộ tản nhiệt nào, ngoài khả năng dẫn nhiệt nhanh từ nguồn nhiệt ra bên ngoài bộ tản nhiệt, điều chính vẫn là dựa vào đối lưu và bức xạ để tỏa nhiệt vào không khí. Dẫn nhiệt chỉ liên quan đến cách truyền nhiệt, trong khi đối lưu nhiệt là chức năng chính của bộ tản nhiệt, chức năng tản nhiệt chủ yếu bị ảnh hưởng bởi khả năng của diện tích tản nhiệt, hình dạng và cường độ đối lưu tự nhiên, còn bức xạ nhiệt chỉ là vai trò phụ. Nói chung, nếu nhiệt từ nguồn nhiệt ra bên ngoài khoảng cách bộ tản nhiệt nhỏ hơn 5 mm, thì chỉ khi độ dẫn nhiệt của vật liệu lớn hơn 5, nhiệt mới có thể được truyền ra ngoài, tản nhiệt khác phải do đối lưu nhiệt chi phối.

Hầu hết các nguồn sáng LED vẫn sử dụng điện áp thấp (VF=3.2V), dòng điện cao (IF=200-700mA) hạt đèn LED, vì nhiệt độ cao khi làm việc, nó phải được sử dụng với độ dẫn nhiệt cao của hợp kim nhôm. Nói chung có tản nhiệt nhôm đúc khuôn, tản nhiệt nhôm đùn, tản nhiệt nhôm dập. Tản nhiệt nhôm đúc khuôn là một loại kỹ thuật đúc áp lực các bộ phận, hợp kim nhôm đồng kẽm lỏng đổ vào đầu vào của máy đúc khuôn, bằng máy đúc khuôn đúc khuôn, đúc trước khuôn định hình tản nhiệt giới hạn.

Sau đây là phân tích so sánh năm loại tản nhiệt.

Tản nhiệt nhôm đúc khuôn
Có thể kiểm soát được chi phí sản xuất, cánh tản nhiệt không thể làm mỏng, khó có thể tối đa hóa diện tích tản nhiệt. Tản nhiệt đèn LED và đèn lồng thường sử dụng vật liệu đúc khuôn cho ADC10 và ADC12.

 

Tản nhiệt nhôm đùn
Nhôm lỏng được đùn qua khuôn cố định, sau đó thanh được gia công và cắt thành hình dạng cần thiết của bộ tản nhiệt, chi phí xử lý sau cao hơn. Tản nhiệt nhôm đùn được thể hiện trong Hình 3. Cánh tản nhiệt có thể được làm mỏng hơn nhiều, diện tích tản nhiệt được tối đa hóa và cánh tản nhiệt tự động cấu thành sự khuếch tán đối lưu không khí của nhiệt khi làm việc và hiệu quả tản nhiệt tốt hơn. Vật liệu thường được sử dụng là AL6061 và AL6063.

 

Tản nhiệt nhôm dập
Tản nhiệt nhôm dập là thông qua máy ép và khuôn thép, tấm hợp kim nhôm dập, kéo lên, để trở thành tản nhiệt dạng cốc và ống, dập tạo thành bề mặt tản nhiệt nhẵn xung quanh chu vi, do không có cánh và diện tích tản nhiệt hạn chế. Vật liệu hợp kim nhôm thường dùng là 5052, 6061, 6063. Chất lượng chi tiết dập rất nhỏ, tỷ lệ sử dụng vật liệu cao, là phương pháp chi phí thấp.

 

Độ dẫn nhiệt của tản nhiệt hợp kim nhôm thỏa đáng hơn, phù hợp hơn với nguồn điện liên tục chuyển mạch rào cản. Đối với nguồn điện liên tục chuyển mạch không chặn, cần phải thực hiện tốt việc chặn nguồn điện AC và DC, điện áp cao và điện áp thấp thông qua thiết kế cấu trúc của đèn và đèn lồng để được chứng nhận CE hoặc UL.

Tản nhiệt nhôm tráng nhựa
Tản nhiệt nhôm tráng nhựa là một loại tản nhiệt có vỏ nhựa dẫn nhiệt và lõi nhôm. Nhựa nhiệt và lõi tản nhiệt nhôm trong máy ép phun trong khuôn, lõi tản nhiệt nhôm để làm các bộ phận chôn, cần phải được gia công trước. Hạt đèn LED nhiệt thông qua lõi tản nhiệt nhôm dẫn nhanh đến nhựa nhiệt, nhựa nhiệt sử dụng thành phần nhiều cánh của nó để tản nhiệt đối lưu không khí, sử dụng bề mặt của nó để bức xạ một phần nhiệt.

 

Tản nhiệt nhôm bọc nhựa thường sử dụng màu gốc của nhựa nhiệt trắng và đen, tản nhiệt nhôm bọc nhựa đen hiệu ứng tản nhiệt bức xạ tốt hơn một chút. Nhựa dẫn nhiệt là vật liệu nhiệt dẻo, tính lưu động của vật liệu, mật độ, sức đề kháng, độ bền dễ ép phun, có khả năng chống chịu tốt với chu kỳ sốc nhiệt và lạnh, chức năng cách nhiệt tuyệt vời. Hệ số bức xạ nhựa dẫn nhiệt tốt hơn vật liệu kim loại thông thường. Mật độ nhựa dẫn nhiệt nhỏ hơn nhôm đúc khuôn và gốm 40% so với cùng hình dạng của tản nhiệt, nhôm phủ nhựa có thể được cắt bằng gần một phần ba trọng lượng; so với chi phí xử lý tản nhiệt toàn nhôm thấp, chu kỳ xử lý ngắn, nhiệt độ xử lý thấp; sản phẩm không dễ vỡ; máy ép phun do khách hàng sở hữu có thể được phân biệt để thiết kế và sản xuất đèn lồng theo hình dạng. Tản nhiệt nhôm bọc nhựa có chức năng cách nhiệt tốt, dễ dàng vượt qua các quy định về an toàn.

Tản nhiệt bằng nhựa có độ dẫn nhiệt cao
Tản nhiệt bằng nhựa có độ dẫn nhiệt cao đã phát triển nhanh chóng trong thời gian gần đây, Tản nhiệt bằng nhựa có độ dẫn nhiệt cao là một loại tản nhiệt hoàn toàn bằng nhựa, độ dẫn nhiệt của nó cao hơn hàng chục lần so với nhựa thông thường, lên đến 2-9w/mk, nó có khả năng dẫn nhiệt và bức xạ nhiệt tốt; nó có thể được sử dụng trong nhiều loại vật liệu cách điện mới cho đèn điện và đèn lồng, và nó có thể được sử dụng rộng rãi trong tất cả các loại đèn LED và đèn lồng từ 1W đến 200W.

 

Điện áp định mức nhựa dẫn nhiệt cao lên đến 6000V, phù hợp để lựa chọn nguồn điện không đổi chuyển mạch không cách ly, nguồn điện không đổi tuyến tính điện áp cao HVLED. Loại đèn chiếu sáng LED này dễ dàng vượt qua CE, TUV, UL và các thử nghiệm an toàn nghiêm ngặt khác. HVLED chọn điện áp cao (VF=35-280VDC), điều kiện hoạt động dòng điện nhỏ (IF=20-60mA), do đó nhiệt của tấm hạt HVLED giảm. Tản nhiệt nhựa dẫn nhiệt cao sử dụng khuôn ép phun truyền thống, máy đùn có thể. Đúc một lần, độ hoàn thiện sản phẩm cao. Cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất, độ nhạy lập kế hoạch mô hình, có thể phát huy hết các khái niệm lập kế hoạch của người lập kế hoạch. Tản nhiệt nhựa dẫn nhiệt cao sử dụng trùng hợp PLA (tinh bột ngô), phân hủy hoàn toàn, không có cặn, không ô nhiễm hóa học, quy trình sản xuất không có ô nhiễm kim loại nặng, không có nước thải, không có khí thải, phù hợp với yêu cầu về môi trường toàn cầu.

Tản nhiệt bằng nhựa dẫn nhiệt cao Các phân tử PLA bên trong được đóng gói dày đặc với các ion kim loại ở kích thước nano, có thể di chuyển nhanh ở nhiệt độ cao, bổ sung năng lượng bức xạ nhiệt. Sức sống của nó tốt hơn tản nhiệt bằng vật liệu kim loại. Tản nhiệt bằng nhựa dẫn nhiệt cao có khả năng chịu nhiệt độ cao, 150 độ trong năm giờ mà không bị nứt, không bị biến dạng, với chương trình điều khiển IC dòng điện không đổi tuyến tính điện áp cao sử dụng, không có tụ điện phân và cuộn cảm thể tích lớn, cải thiện đáng kể tuổi thọ của đèn LED, kế hoạch cung cấp điện không bị cô lập, hiệu suất cao, chi phí thấp. Đặc biệt thích hợp cho đèn huỳnh quang, đèn công nghiệp và khai thác công suất cao.

Tản nhiệt bằng nhựa có độ dẫn nhiệt cao có thể thiết kế nhiều cánh tản nhiệt chính xác, cánh tản nhiệt có thể làm nhiều hơn và mỏng hơn, diện tích tản nhiệt để có được sự giãn nở tối đa, hoạt động của cánh tản nhiệt tự động tạo thành sự phân tán nhiệt đối lưu không khí, hiệu quả tản nhiệt tốt hơn. Nhiệt của hạt đèn LED thông qua nhựa có độ dẫn nhiệt cao trực tiếp đến cánh tản nhiệt, thông qua sự đối lưu không khí và bức xạ bề mặt tản nhiệt nhanh chóng.

Tản nhiệt nhựa dẫn nhiệt cao có mật độ nhẹ hơn nhôm. Mật độ của nhôm là 2700kg/m3, trong khi mật độ của nhựa là 1420kg/m3, gần bằng một nửa nhôm, vì vậy tản nhiệt có hình dạng giống nhau, trọng lượng tản nhiệt nhựa chỉ bằng nhôm 1/2. và dễ gia công, chu kỳ đúc của nó có thể được rút ngắn 20-50%, điều này cũng làm giảm chi phí lợi ích.

 

ZP HEATSINK chuyên về tản nhiệt tùy chỉnh cho các ứng dụng khác nhau trong 20 năm. Chúng tôi có kinh nghiệm để thực hiện bất kỳ dự án quản lý nhiệt nào. Liên hệ với chúng tôi để bắt đầu dự án của bạn.