Vergleich von 5 Gehäusen von LED-Innenbeleuchtungskörpern

Das derzeit größte technische Problem von LED-Beleuchtungskörpern ist die Wärmeableitung. Eine schlechte Wärmeableitung hat dazu geführt, dass Netzteile und Elektrolytkondensatoren für LED-Antriebe zu Mängeln bei der Weiterentwicklung von LED-Beleuchtungskörpern geworden sind und die Ursache für den vorzeitigen Verfall von LED-Lichtquellen sind.

Da die LED-Lichtquelle bei einer Leuchtenlösung mit einer LV-LED-Lichtquelle in einem Betriebszustand mit niedriger Spannung (VF=3,2 V) und hohem Strom (IF=300–700 mA) arbeitet, erzeugt sie viel Wärme und die herkömmliche Leuchte hat einen kleinen Raum und eine kleine Fläche. Für das Gehäuse ist es schwierig, die Wärme schnell abzuleiten. Obwohl verschiedene Wärmeableitungssysteme eingesetzt wurden, waren die Ergebnisse nicht zufriedenstellend und stellten ein unlösbares Problem für LED-Beleuchtungskörper dar. Wir sind immer auf der Suche nach Materialien, die einfach zu verwenden sind, eine gute Wärmeleitfähigkeit haben und kostengünstige Wärmeableitungsmaterialien sind.

Derzeit werden nach dem Einschalten der LED-Lichtquelle etwa 30 % der elektrischen Energie in Lichtenergie und der Rest in Wärmeenergie umgewandelt. Daher ist es eine Schlüsseltechnologie im strukturellen Design von LED-Lampen, möglichst viel Wärmeenergie so schnell wie möglich zu exportieren. Die Wärmeenergie muss durch Wärmeleitung, Wärmekonvektion und Wärmestrahlung abgeführt werden. Nur durch die schnellstmögliche Ableitung der Wärme kann die Hohlraumtemperatur in der LED-Lampe effektiv gesenkt werden und das Netzteil kann vor dem Betrieb in einer langanhaltenden Umgebung mit hohen Temperaturen und der vorzeitigen Alterung der LED-Lichtquelle aufgrund langer Lebensdauer geschützt werden Ein längerfristiger Hochtemperaturbetrieb kann vermieden werden.

Der Wärmeableitungspfad der LED-Beleuchtung

Da die LED-Lichtquelle selbst keine Infrarot- oder Ultraviolettstrahlen aufweist, hat die LED-Lichtquelle selbst keine Strahlungswärmeableitungsfunktion. Die Wärmeableitungsmethode der LED-Leuchte kann Wärme nur über das Gehäuse ableiten, das eng mit der Perlenplatte der LED-Lampe verbunden ist. Das Gehäuse muss die Funktionen Wärmeleitung, Wärmekonvektion und Wärmestrahlung erfüllen.

Bei jedem Gehäuse geht es neben der Fähigkeit, Wärme schnell von der Wärmequelle an die Oberfläche des Gehäuses zu leiten, vor allem darum, die Wärme durch Konvektion und Strahlung an die Luft abzuleiten. Die Wärmeleitung bestimmt lediglich die Art und Weise der Wärmeübertragung, und die Wärmekonvektion ist die Hauptfunktion des Gehäuses. Die Wärmeableitungsleistung wird hauptsächlich durch die Wärmeableitungsfläche, die Form und die Fähigkeit zur natürlichen Konvektionsintensität bestimmt. Wärmestrahlung ist nur eine Hilfsfunktion.

Im Allgemeinen gilt: Wenn der Abstand von der Wärmequelle zur Oberfläche des Gehäuses weniger als 5 mm beträgt, kann die Wärme exportiert werden, solange die Wärmeleitfähigkeit des Materials größer als 5 ist, und der Rest der Wärmeableitung muss erfolgen dominiert von thermischer Konvektion.

Die meisten LED-Lichtquellen verwenden immer noch LED-Lampenperlen mit niedriger Spannung (VF = 3,2 V) und hohem Strom (IF = 200–700 mA). Aufgrund der hohen Hitze im Betrieb muss eine Aluminiumlegierung mit höherer Wärmeleitfähigkeit verwendet werden. Normalerweise gibt es Gehäuse aus Aluminiumdruckguss, Gehäuse aus extrudiertem Aluminium und Gehäuse aus gestanztem Aluminium. Aluminiumdruckgussgehäuse ist eine Technologie für Druckgussteile. Die flüssige Zink-, Kupfer- und Aluminiumlegierung wird in den Einlass der Druckgussmaschine gegossen, und die Druckgussmaschine wird druckgegossen, um ein Gehäuse zu gießen, dessen Form durch eine vorgefertigte Form begrenzt wird.

Gehäuse aus Aluminiumdruckguss

Die Produktionskosten sind kontrollierbar, der Wärmeableitungsflügel kann nicht dünn gemacht werden und es ist schwierig, die Wärmeableitungsfläche zu vergrößern. Die am häufigsten verwendeten Druckgussmaterialien für LED-Lampenkühlkörper sind ADC10 und ADC12.

Gehäuse aus extrudiertem Aluminium

Das flüssige Aluminium wird durch eine feste Düse extrudiert, und dann wird die Stange maschinell bearbeitet und in die erforderliche Form des Gehäuses geschnitten, wobei die Nachbearbeitungskosten relativ hoch sind. Der Strahlungsflügel kann vielfach und dünn ausgeführt werden und die Wärmeableitungsfläche wird maximal erweitert. Wenn der Strahlungsflügel in Betrieb ist, wird automatisch Luftkonvektion gebildet, um die Wärme zu verteilen, und der Wärmeableitungseffekt ist besser. Häufig verwendete Materialien sind AL6061 und AL6063.

Gestanztes Aluminiumgehäuse

Es wird zu einem becherförmigen Gehäuse geformt, indem Stahl- und Aluminiumlegierungsplatten durch einen Stempel und eine Matrize gestanzt und hochgezogen werden. Der Innen- und Außenumfang des gestanzten Gehäuses ist glatt und die Wärmeableitungsfläche ist begrenzt, da keine Flügel vorhanden sind. Häufig verwendete Aluminiumlegierungsmaterialien sind 5052, 6061 und 6063. Die Qualität der Stanzteile ist gering und die Materialausnutzungsrate hoch, was eine kostengünstige Lösung darstellt.
Die Wärmeleitung des Gehäuses aus Aluminiumlegierung ist ideal und eignet sich besser für isolierte Schaltstromversorgungen. Bei nicht isolierten Konstantstrom-Schaltnetzteilen ist es für die CE- oder UL-Zertifizierung erforderlich, AC- und DC-, Hochspannungs- und Niederspannungs-Netzteile durch den strukturellen Aufbau der Lampe zu isolieren.

Kunststoffbeschichtetes Aluminiumgehäuse

Es handelt sich um ein wärmeleitendes Kunststoffgehäuse mit Aluminiumkern. Der wärmeleitende Kunststoff und der Aluminium-Kühlkörper werden gleichzeitig auf der Spritzgussmaschine geformt, und der Aluminium-Kühlkörper wird als eingebettetes Teil verwendet, das im Voraus bearbeitet werden muss. Die Wärme der LED-Lampenperle wird durch den Aluminium-Wärmeableitungskern schnell auf den wärmeleitenden Kunststoff übertragen. Der wärmeleitende Kunststoff nutzt seine zahlreichen Flügel zur Bildung einer Luftkonvektion zur Wärmeableitung und strahlt über seine Oberfläche einen Teil der Wärme ab.

Kunststoffbeschichtete Aluminiumgehäuse verwenden im Allgemeinen die Originalfarben von wärmeleitenden Kunststoffen, Weiß und Schwarz, und schwarze Kunststoffgehäuse aus kunststoffbeschichtetem Aluminium haben eine bessere Strahlungswärmeableitungswirkung. Wärmeleitfähiger Kunststoff ist eine Art thermoplastisches Material. Die Fließfähigkeit, Dichte, Zähigkeit und Festigkeit des Materials lassen sich leicht spritzgießen. Es verfügt über eine gute Beständigkeit gegen Kälte- und Hitzeschockzyklen und hervorragende Isolationseigenschaften. Der Emissionskoeffizient von wärmeleitendem Kunststoff ist besser als der von gewöhnlichen Metallmaterialien.

Die Dichte von wärmeleitendem Kunststoff ist 40 % geringer als die von Aluminiumdruckguss und Keramik. Das Gewicht des kunststoffummantelten Aluminiums kann bei gleicher Gehäuseform um fast ein Drittel reduziert werden. Im Vergleich zum Vollaluminiumgehäuse sind die Verarbeitungskosten niedrig, der Verarbeitungszyklus kurz und die Verarbeitungstemperatur niedrig; Das fertige Produkt ist nicht zerbrechlich; Die vom Kunden bereitgestellte Spritzgussmaschine kann die Gestaltung und Herstellung des differenzierten Erscheinungsbilds der Lampe übernehmen. Das mit Kunststoff ummantelte Aluminiumgehäuse verfügt über eine gute Isolierleistung und erfüllt problemlos die Sicherheitsvorschriften.

Kunststoffgehäuse mit hoher Wärmeleitfähigkeit

Das Gehäuse aus Kunststoff mit hoher Wärmeleitfähigkeit hat sich in letzter Zeit rasant weiterentwickelt. Das Kunststoffgehäuse mit hoher Wärmeleitfähigkeit ist ein Vollkunststoffgehäuse. Seine Wärmeleitfähigkeit ist Dutzende Male höher als die von gewöhnlichem Kunststoff und erreicht 2-9 W/mK. Es verfügt über hervorragende Wärmeleitungs- und Wärmeabstrahlungsfähigkeiten. ; Eine neue Art von isolierendem und wärmeableitendem Material, das auf verschiedene Leistungslampen angewendet werden kann und in verschiedenen LED-Lampen von 1 W bis 200 W weit verbreitet ist.