Actuellement, le plus grand problème technique des luminaires LED est le problème de la dissipation de la chaleur

La mauvaise dissipation de la chaleur entraîne l'alimentation électrique des LED et les condensateurs électrolytiques, qui sont devenus le maillon faible pour le développement ultérieur des luminaires LED, et la raison du vieillissement prématuré des sources lumineuses LED.
Dans le schéma de lampe utilisant une source lumineuse LED LV, parce que la source lumineuse LED fonctionne dans un état de faible tension (VF=3.2V), de courant élevé (IF=300~700mA), la chaleur est très forte, et l'espace des lampes traditionnelles est étroit et de petite taille. Il est difficile pour un radiateur de dissiper la chaleur très rapidement. Bien que diverses solutions de dissipation de chaleur aient été adoptées, les résultats sont insatisfaisants, et cela est devenu un problème insoluble pour les luminaires LED. La recherche de matériaux de dissipation de chaleur faciles à utiliser, thermiquement conducteurs et à faible coût est toujours en cours.

Actuellement, après que la source lumineuse LED soit alimentée, environ 30 % de l'énergie électrique est convertie en énergie lumineuse, et le reste est converti en énergie thermique. Par conséquent, il est essentiel de concevoir la structure de la lampe LED pour exporter cette énergie thermique le plus rapidement possible. L'énergie thermique doit être dissipée par conduction thermique, convection thermique et rayonnement thermique. Ce n'est qu'en exportant la chaleur le plus tôt possible que la température de la cavité dans la lampe LED peut être efficacement réduite, que l'alimentation peut être protégée de fonctionner dans un environnement à haute température durable, et que le vieillissement prématuré de la source lumineuse LED dû à un fonctionnement à haute température prolongé peut être évité.

Dissipation de chaleur des luminaires LED

C'est précisément parce que la source de lumière LED elle-même n'a pas de rayons infrarouges et ultraviolets, donc la source de lumière LED elle-même n'a pas de fonction de dissipation de chaleur par radiation. Le radiateur doit avoir les fonctions de conduction thermique, de convection thermique et de radiation thermique.
Tout radiateur, en plus de pouvoir rapidement conduire la chaleur de la source de chaleur à la surface du radiateur, s'appuie principalement sur la convection et la radiation pour dissiper la chaleur dans l'air. La conduction thermique ne résout que le mode de transfert de chaleur, tandis que la convection thermique est la fonction principale du radiateur. La performance de dissipation de chaleur est principalement déterminée par la surface de dissipation de chaleur, la forme et la capacité de la force de convection naturelle, et la radiation thermique n'est qu'un rôle auxiliaire.
En général, si la distance de la source de chaleur à la surface du dissipateur thermique est inférieure à 5 mm, alors tant que la conductivité thermique du matériau est supérieure à 5, la chaleur peut être dissipée, et le reste de la dissipation de chaleur doit être dominé par la convection thermique.
La plupart des sources lumineuses LED utilisent encore des perles de lampe LED à basse tension (VF=3.2V) et à courant élevé (IF=200-700mA). En raison de la chaleur élevée pendant le fonctionnement, des alliages d'aluminium à haute conductivité thermique doivent être utilisés. Il existe généralement des radiateurs en aluminium moulé sous pression, des radiateurs en aluminium extrudé et des radiateurs en aluminium estampé. Le radiateur en aluminium moulé sous pression est une technologie de pièces moulées sous pression. Un alliage liquide de zinc-cuivre-aluminium est versé dans le port d'alimentation de la machine à mouler sous pression, puis moulé par la machine à mouler sous pression pour couler le radiateur de forme défini par le moule préconçu.

Dissipateur thermique en aluminium moulé sous pression

Le coût de production est contrôlable, et les ailettes de dissipation de chaleur ne peuvent pas être rendues fines, ce qui rend difficile la maximisation de la surface de dissipation de chaleur. Les matériaux de moulage sous pression couramment utilisés pour les dissipateurs thermiques de lampes LED sont l'ADC10 et l'ADC12.

Dissipateur thermique en aluminium extrudé

L'aluminium liquide est extrudé à travers un moule fixe, puis la barre est découpée en un radiateur de la forme requise par usinage, et le coût de post-traitement est relativement élevé. Les ailettes de refroidissement peuvent être très fines, et la surface de dissipation de chaleur est étendue au maximum. Lorsque les ailettes de refroidissement fonctionnent, une convection d'air se forme automatiquement pour diffuser la chaleur, et l'effet de dissipation thermique est meilleur. Les matériaux couramment utilisés sont AL6061 et AL6063.

Radiateur en aluminium moulé

Il s'agit de perforer et de soulever les plaques d'acier et d'alliage d'aluminium à l'aide de machines à perforer et de moules pour les transformer en radiateurs en forme de tasse. La périphérie intérieure et extérieure des radiateurs estampés est lisse, et la surface de dissipation thermique est limitée en raison de l'absence d'ailettes. Les matériaux d'alliage d'aluminium couramment utilisés sont 5052, 6061 et 6063. La qualité des pièces estampées est faible et le taux d'utilisation du matériau est élevé, ce qui en fait une solution à faible coût.
La conduction thermique du radiateur en alliage d'aluminium est idéale, et il est plus adapté à l'alimentation électrique à courant constant à découpage isolée. Pour les alimentations à courant constant à découpage non isolées, il est nécessaire d'isoler les alimentations AC et DC, haute tension et basse tension grâce à la conception structurelle des lampes afin de passer la certification CE ou UL.

Radiateur en aluminium revêtu de plastique

C'est un radiateur en aluminium avec une coque en plastique conductrice de chaleur. Le plastique thermoconducteur et le noyau en aluminium de dissipation de chaleur sont formés sur la machine de moulage par injection en une seule fois, et le noyau en aluminium de dissipation de chaleur est utilisé comme pièce intégrée et doit être usiné à l'avance. La chaleur de la perle de lampe LED est rapidement transférée au plastique thermoconducteur à travers le noyau en aluminium de dissipation de chaleur, et le plastique thermoconducteur utilise ses ailes multiples pour former une dissipation de chaleur par convection d'air, et utilise sa surface pour rayonner une partie de la chaleur.
Les radiateurs en aluminium recouverts de plastique utilisent généralement les couleurs d'origine des plastiques thermoconducteurs, blanc et noir, et les radiateurs en aluminium recouverts de plastique noir ont de meilleurs effets de dissipation de chaleur. Le plastique thermoconducteur est un matériau thermoplastique. La fluidité, la densité, la ténacité et la résistance du matériau sont faciles pour le moulage par injection. Il a une bonne résistance aux cycles de choc thermique et de froid et d'excellentes propriétés d'isolation. L'émissivité des plastiques thermoconducteurs est meilleure que celle des matériaux métalliques ordinaires.
La densité du plastique thermoconducteur est 40 % inférieure à celle de l'aluminium coulé et des céramiques, et le poids de l'aluminium recouvert de plastique peut être réduit de près d'un tiers pour la même forme de radiateur ; comparé aux radiateurs entièrement en aluminium, le coût de traitement est faible, le cycle de traitement est court et la température de traitement est basse ; Le produit fini n'est pas facile à casser ; la machine de moulage par injection appartenant au client peut réaliser la conception et la production de formes différenciées de lampes. Le radiateur en aluminium recouvert de plastique a de bonnes performances d'isolation et est facile à respecter les réglementations de sécurité.

Radiateur en aluminium coulé

Radiateur en plastique à haute conductivité thermique

Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique s'est développé rapidement récemment. Le radiateur en plastique à haute conductivité thermique est un radiateur entièrement en plastique. Sa conductivité thermique est des dizaines de fois supérieure à celle des plastiques ordinaires, atteignant 2-9w/mk. Il possède d'excellentes capacités de conduction et de rayonnement de chaleur. ; Un nouveau type de matériau d'isolation et de dissipation de chaleur qui peut être utilisé dans divers lampes de puissance, et peut être largement utilisé dans divers types de lampes LED de 1W à 200W.

Dissipateur thermique en aluminium moulé

Dissipation de chaleur du module photothermique intégré

Associé à la technologie d'emballage tridimensionnelle de la source lumineuse K-COB et à la technologie de contrôle thermique par changement de phase auto-excitée, un module photothermique intégré est formé. Du cuivre sans oxygène de haute pureté est utilisé comme matière première, et le coefficient de transfert de chaleur peut atteindre 300 000 w/mk, ce qui est le plus élevé au monde. Un matériau supraconducteur rapide, une technologie brevetée de structure de plaque de base à température uniforme, et sa structure spéciale à température uniforme possèdent la conductivité thermique et la capacité de dissipation de chaleur les plus fortes au monde, ce qui confère à la source lumineuse de la lampe une longue durée de vie et les avantages d'une petite taille et d'un poids léger. La chaleur de la source lumineuse est rapidement transférée à chaque dissipateur thermique pour conduire pleinement la conversion thermique avec l'environnement spatial, afin d'atteindre un refroidissement rapide, ce qui équivaut à un mini climatiseur avec des puces LED.

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PUCES LED K-COB

Couplé à la technologie de conduction thermique à double canal de la source lumineuse elle-même, les deux principales sources de chaleur de la source lumineuse LED, la puce LED et le canal de chaleur principal du phosphore céramique, sont séparées. En les disposant, et grâce à un agencement raisonnable des puces, le phénomène de couplage thermique peut être efficacement évité, réduisant ainsi efficacement la température de la puce, et la technologie d'emballage de la source lumineuse K-COB a été développée, améliorant ainsi encore la performance et la durée de vie de la source lumineuse LED.