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LED照明灯具散热难题,五类散热器对比分析

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发表时间:2017-08-30 13:23来源:美剧下载,美剧在线观看,美剧天堂-熊猫影视网

  目前LED照明灯具的最大技术难题之一就是散热问题,散热差导致LED驱动电源、电解电容器都成了LED照明灯具进一步发展的短板,LED光源早衰的缘由。


  只有赶快导出热量才可有用下降LED灯具内的腔体温度,才可维护电源不在耐久的高温环境下作业,才能防止LED光源因长时间高温作业而发生早衰。


  正因为LED光源本身没有红外线、紫外线,因此LED光源本身没有辐射散热功能,LED照明灯具的散热途径只能经过与LED灯珠板密切组合的散热器来导出热量。散热器有必要具有热传导、热对流、热辐射的作用。


  任何散热器,除了要能快速地把热量从发热源传导到散热器的外表,最主要的仍是要靠对流和辐射把热量散发到空气中去。导热只处理了传热的途径,而热对流是散热器的主要功能,散热功能主要由散热面积、形状、自然对流强度的能力影响,热辐射只是辅助的作用。一般来讲,如果热量从热源到散热器外表的间隔小于5毫米,那么只需材料导热系数大于5时,其热量就可导出,其他散热就必须由热对流来主导的了。


  大多数的LED照明光源依然使用低电压(VF=3.2V)、大电流(IF=200-700mA)的LED灯珠,因为工作时热量高,必须使用导热系数较高的铝合金。一般有压铸铝散热器、挤压铝散热器、冲压铝散热器。压铸铝散热器是一种压力铸造零件的技能,将液态锌铜铝合金浇注入压铸机的入料口,经压铸机压铸,铸造出事前规划模具限定的形状散热器。


  以下是五类散热器的对比分析。


  压铸铝散热器


压铸铝散热器


  生产成本可控,散热翼无法做薄,很难使散热面积最大化。LED灯具散热器常用压铸材料为ADC10和ADC12。


  挤压铝散热器


挤压铝散热器


  是将液态铝经过固定的模具挤压成型,然后将棒材经过机加工切割成需求的形状的散热器,后期加工成本较高。挤压铝散热器如图3所示。散热翼可以做得许多很薄,散热面积得到最大的扩展,散热翼工作时自动构成空气对流扩散热量,散热作用较好。常用材质是AL6061和AL6063。


  冲压铝散热器


冲压铝散热器


  是经过冲床和模具对钢铁、铝合金的板材冲压、拉升,使之成为杯筒型的散热器,冲压成型的散热器表里周边平滑,因无翼而散热面积有限。常用铝合金材质是5052、6061、6063。冲压件质量很小,材料利用率高,是一种低成本方法。


  铝合金散热器的导热是比较满意的,比较适用于阻隔的开关恒流电源。关于非阻隔开关恒流电源来说,需要经过灯具的结构设计做好交流和直流、高压和低压电源的阻隔,才能经过CE或UL认证。


  塑包铝散热器


塑包铝散热器


  是一种导热塑料外壳铝芯的散热器。导热塑料与铝散热芯在注塑机上一次成型,铝散热芯做埋件,需预先进行机械加工。LED灯珠的热量经过铝散热芯快速传导给导热塑料,导热塑料利用它的多翼构成空气对流散热,利用它的表面辐射部分热量。


  塑包铝散热器一般利用导热塑料原本的色彩白色和黑色,黑色塑料的塑包铝散热器的辐射散热作用更好一点。导热塑料一种热塑性材质,材料的流动性、密度、耐性、强度都易于注塑成型,具有很好的耐冷热冲击循环特性,绝缘功能优秀。导热塑料辐射系数优于普通的金属材料。导热塑料密度比压铸铝和陶瓷小40%,相同形状的散热器,塑包铝的分量可削减将近三分之一;与全铝散热器相比较加工成本低,加工周期短,加工温度低;制品不易碎;客户自备注塑机可进行灯具差异化外形设计出产。塑包铝散热器绝缘功能好,容易通过安规。


  高导热塑料散热器


高导热塑料散热器


  高导热塑料散热器最近发展迅猛,高导热塑料散热器一种全塑料的散热器,它的导热系数比一般塑料高几十倍,达2-9w/mk,具有良好的热传导、热辐射作用;可使用于各种功率灯具的新型绝缘散热材料,可广泛使用于1W~200W的各类LED灯具。


  高导热塑料耐压等级可达沟通6000V,合适选用非隔离开关恒流电源、HVLED的高压线性恒流电源。使这类LED照明灯具易于通过CE、TUV、UL等严厉安规检测。HVLED选用高电压(VF=35-280VDC)、小电流(IF=20-60mA)作业状况,HVLED灯珠板的发热因此而降低。高导热塑料散热器选用传统的注塑、挤塑机均可。一次成型,制品光洁度高。大幅提高生效率,造型规划灵敏度高,可充分发挥规划师的规划理念。高导热塑料散热器选用PLA(玉米淀粉)聚合而成,全降解、无残留、无化学污染,生产过程无任何重金属污染,无污水,无废气,符合全球环保要求。


  高导热塑料散热体内部PLA分子间密布纳米级金属离子,在高温下可快速运动,添加热辐射能量。其生机优于金属材质散热体。高导热塑料散热器耐高温,150℃五小时不决裂,不变形,配合高压线性恒流IC驱动方案使用,无需电解电容和大体积电感,大幅提高LED整灯寿命,非隔离电源计划,效率高、低成本。特别合适日光灯管、大功率工矿灯的使用。


  高导热塑料散热器能够设计许多精密的散热翼,散热翼能够做得多而薄,散热面积得到最大的扩展,散热翼作业时自动构成空气对流分散热量,散热效果较好。LED灯珠的热量通过高导热塑料直接到散热翼,通过空气对流和表面辐射快速散热。


  高导热塑料散热器密度要比铝轻。铝的密度是2700kg/m3,而塑料的密度为1420kg/m3,差不多为铝的一半,所以相同形状的散热器,塑料散热器的分量只要铝的1/2。并且加工容易,其成型周期能够缩短20-50%,这也就降低了成本的好处。


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