Hva slags varmeavledningsstruktur bruker LED Bulkhead

I den profesjonelle belysningssektoren, LED-skott (skott/koøyelys) er mye brukt utendørs, i korridorer, underjordiske parkeringsplasser og i industrielle miljøer på grunn av deres robusthet og høye IP65 eller høyere klassifiseringer. Imidlertid gir deres høye IP65-husdesign unike varmespredningsutfordringer.

Levetiden og lumenvedlikeholdet (f.eks. L70-standarden) til lysdioder er nært knyttet til brikkens koblingstemperatur (Tj). Temperaturen er den primære faktoren som påvirker LEDs levetid. Derfor må et profesjonelt LED-skott ha en effektiv og pålitelig varmeavledningsstruktur for raskt å spre varme bort fra LED-brikken for å sikre langsiktig drift, spesielt i høye omgivelsestemperaturer, samtidig som den opprettholder forventet levetid på 50 000 timer eller mer.

Tre kjernekomponenter i et skotts varmeavledningsstruktur

LED-skottets varmeavledningssystem er en kompleks, flerlags struktur som består av tre nøkkelkomponenter som fungerer i tandem: varmekildestyring, varmeledningsbaner og varmekonveksjon/stråling.

1. Varmestyring: Valg av LED-modulsubstrat

Det første trinnet i varmespredning er å overføre varme fra bunnen av LED-brikken.

Metal Core Printed Circuit Board (MCPCB): LED-skott av høy kvalitet bruker nesten utelukkende MCPCB i stedet for tradisjonelle FR4 glassfiberplater. MCPCB-er, med et aluminiumssubstrat som kjerne, har ekstremt høy varmeledningsevne. Dette sikrer at varme generert av LED-brikken under drift overføres til aluminiumssubstratoverflaten så raskt som mulig.

Svært termisk ledende lim og loddemiddel: Spesialisert sterkt termisk ledende loddemiddel eller lim må brukes mellom LED-brikken og MCPCB for å minimere termisk kontaktmotstand. Presisjonen og materialrenheten til denne prosessen i et profesjonelt skott er nøkkeldifferensiatorer for produktkvalitet.

2. Varmeoverføringsvei: Integrasjon av husmateriale og struktur

Etter at varme er overført fra MCPCB, trenger den en pålitelig vei til den ytre overflaten av armaturen.

Hus av pressstøpt aluminiumslegering: Mens mange skotthus bruker polykarbonat (PC) for å møte kravene til IK-slagfasthet, er de kritiske varmeavledningskomponentene i vanligvis en støpt aluminiumslegering. Profesjonell strukturell design fester MCPCB til kjøleribben i aluminiumslegering.

Strukturelt integrert kjøleribbe: I noen høyytelses LED-skott er hovedhuset (spesielt baksiden) utformet som en strukturell kjøleribbe med kjøleribbefunksjonalitet. Nøyaktig finneavstand og tykkelse er designet for å maksimere overflatearealet i kontakt med omgivelsesluften.

3. Varmekonveksjon og stråling: Utfordringer i forseglede miljøer

Fordi skott typisk er svært forseglet (f.eks. IP66), avhenger intern varmeavledning primært på ledning til huset, hvor den deretter spres gjennom konveksjon og stråling.

Maksimert overflateareal: Det effektive varmeavledningsoverflatearealet til armaturhuset er avgjørende for varmeavledningseffektiviteten. Selv om huset er laget av PC, sørger metallkjøleribben innenfor jevn varmefordeling gjennom flere termiske vias.

Farge- og beleggeffekter: Fargen og overflatebelegget på huset påvirker også varmestrålingseffektiviteten. Mørke belegg (som svart eller mørkegrå) har høyere emissivitet, noe som letter varmespredning via infrarød stråling i lufttette omgivelser.

Varmespredningshensyn for drivere og strømforsyninger

Som en annen viktig varmekilde i armaturer, er driverens varmeavledningsdesign like avgjørende. Driverfeil er en av hovedårsakene til LED-armaturfeil.

Fysisk isolasjon: Profesjonell LED-skottkonstruksjon sikrer en viss fysisk avstand eller isolasjonshulrom mellom driveren og LED-modulen. Dette forhindrer at varme generert av LED-modulen overføres tilbake til sensitive elektroniske komponenter i driveren, for eksempel elektrolytiske kondensatorer.

Driverpotting: Bulkhead-drivere med høy IP-klassifisering er vanligvis innkapslet med termisk ledende epoksy eller silikon. Dette gir ikke bare ekstra IP-beskyttelse mot fuktighet, men fordeler også varmen som genereres av sjåførens interne brikker jevnt til huset, og forbedrer påliteligheten ytterligere i fuktige og vibrerende miljøer.