現時点での最大の技術的問題は、LED照明放熱です。放熱性が低いため、LED 駆動電源と電解コンデンサが LED 照明のさらなる発展にとってショートボードとなり、LED 光源の早期劣化の原因となっています。

LV LED光源を使用した照明方式では、LED光源が低電圧(VF=3.2V)、高電流(IF=300-700mA)で動作するため、発熱が激しくなります。従来の照明器具のスペースは限られており、小さなヒートシンクでは熱を素早く外部に排出することが困難です。さまざまな冷却方式を採用したものの、その結果は満足のいくものではなく、解決できない問題となっていました。LED照明器具。当社では、熱伝導率が高く、使いやすく、低コストの放熱材料を常に追求しています。

現在、LED光源の電気エネルギーの約30％は電源投入後に光エネルギーに変換され、残りは熱エネルギーに変換されます。したがって、できるだけ多くの熱エネルギーをできるだけ早く輸出することが、LED 照明器具の構造設計における重要な技術となります。熱エネルギーは、熱伝導、対流、放射によって放散する必要があります。できるだけ早く熱を外部に排出することによってのみ、内部のキャビティの温度を上昇させることができます。LEDランプ効果的に削減され、電源が長時間の高温環境で動作することから保護され、長期間の高温動作によって引き起こされる LED 光源の早期劣化が回避されます。

LED照明器具の放熱方法

LED光源は赤外線や紫外線を持たないため、輻射熱を逃がす機能がありません。LED 照明器具の熱放散経路は、LED ビーズ プレートと緊密に組み合わされたヒートシンクによってのみ得られます。ラジエーターには熱伝導、熱対流、放熱の機能が求められます。

どのラジエーターも、熱源からラジエーターの表面に熱を素早く伝達できることに加えて、熱を空気中に放散するために主に対流と放射に依存しています。熱伝導は熱伝達の経路のみを解決しますが、熱対流はラジエーターの主な機能です。放熱性能は主に放熱面積、形状、自然対流の強さによって決まりますが、熱放射は補助的な機能にすぎません。

一般に、熱源からラジエーターの表面までの距離が 5 mm 未満の場合、材料の熱伝導率が 5 より大きい限り、その熱は外部に放出され、残りの熱放散は熱対流によって支配される必要があります。 。

ほとんどの LED 光源は依然として低電圧 (VF=3.2V) および高電流 (IF=200 ～ 700mA) の LED ビーズを使用しています。動作中は高熱が発生するため、熱伝導率の高いアルミニウム合金を使用する必要があります。通常、ダイカストアルミニウムラジエーター、押し出しアルミニウムラジエーター、および打ち抜きアルミニウムラジエーターがあります。アルミダイカストラジエーターは、ダイカストマシンの供給口に液体の亜鉛銅アルミニウム合金を注入し、あらかじめ設計された所定の形状の金型に鋳造する圧力鋳造部品の技術です。

アルミダイカストラジエーター

製造コストが抑えられず、放熱翼を薄くすることができず、放熱面積を最大限に大きくすることが難しい。LED ランプのラジエーターに一般的に使用されるダイカスト材料は、ADC10 と ADC12 です。

押し出しアルミニウムラジエーター

液体アルミニウムは、固定された金型を通して押し出され、その後バーが機械加工され、ヒートシンクの目的の形状に切断されるため、後の段階での加工コストが高くなります。放熱翼を非常に薄くすることができ、放熱面積を最大限に拡大できます。放熱翼が動作すると、自動的に空気の対流を形成して熱を拡散し、放熱効果は良好です。一般的に使用される材質はAL6061、AL6063です。

アルミ打ち抜きラジエーター

これは、スチールとアルミニウム合金のプレートをパンチと金型を通して打ち抜き、持ち上げてカップ状のラジエーターを作成するプロセスです。プレス加工されたラジエーターは内外周が滑らかで、翼がないため放熱面積が限られています。一般的に使用されるアルミニウム合金材料は、5052、6061、および 6063 です。プレス部品は品質が低く、材料使用率が高いため、低コストのソリューションとなります。

アルミニウム合金ラジエーターの熱伝導率は理想的であり、絶縁型スイッチ定電流電源に適しています。非絶縁スイッチ定電流電源の場合、CE または UL 認証に合格するには、照明器具の構造設計を通じて AC 電源と DC 電源、高電圧電源と低電圧電源を絶縁する必要があります。

プラスチックコーティングされたアルミニウムラジエーター

熱伝導性プラスチックシェルとアルミニウムコアを備えたヒートシンクです。熱伝導性プラスチックとアルミニウム放熱コアは射出成形機で一括成形され、アルミニウム放熱コアは前機械加工が必要な組み込み部品として使用されます。LEDランプビーズの熱は、アルミニウム放熱コアを介して熱伝導性プラスチックに素早く伝達されます。熱伝導性プラスチックは、複数の翼を使用して空気対流による放熱を形成し、その表面を使用して熱の一部を放射します。

プラスチックでコーティングされたアルミニウムラジエーターは通常、熱伝導性プラスチックの元の色である白と黒を使用します。黒いプラスチックプラスチックコーティングされたアルミニウムラジエーターは、より良い放射と熱放散効果を備えています。熱伝導性プラスチックは熱可塑性材料の一種です。材料の流動性、密度、靭性、強度は射出成形が容易です。冷熱衝撃サイクルに対する耐性が高く、優れた断熱性能を備えています。熱伝導性プラスチックの放熱係数は通常の金属材料に比べて優れています。

熱伝導性プラスチックの密度は、ダイカストアルミニウムやセラミックの密度よりも 40% 低く、同じ形状のラジエーターの場合、プラスチックでコーティングされたアルミニウムの重量はほぼ 3 分の 1 に削減できます。オールアルミラジエーターに比べて加工コストが安く、加工サイクルが短く、加工温度も低いため、完成品は壊れやすいものではありません。お客様独自の射出成形機を使用し、差別化された外観デザインや照明器具の製作が可能です。プラスチックでコーティングされたアルミニウムラジエーターは優れた断熱性能を備えており、安全規制に簡単に合格できます。

高熱伝導性プラスチックラジエーター

高熱伝導率プラスチックラジエーターは最近急速に開発されています。高熱伝導率プラスチックラジエーターはすべてプラスチック製のラジエーターであり、熱伝導率は通常のプラスチックより数十倍高く、2-9w/mkに達し、優れた熱伝導と放熱能力を備えています。各種パワーランプに適用可能な新しいタイプの絶縁・放熱材料で、1Wから200Wまでの各種LEDランプに幅広く使用可能です。

高熱伝導率プラスチックは最大 6000V AC の電圧に耐えることができるため、非絶縁スイッチ定電流電源や HVLED を備えた高電圧リニア定電流電源の使用に適しています。このタイプの LED 照明器具は、CE、TUV、UL などの厳しい安全規制に簡単に合格できます。HVLED は高電圧 (VF=35-280VDC) と低電流 (IF=20-60mA) で動作するため、発熱が軽減されます。 HVLED ビーズ プレートの。高熱伝導率プラスチックラジエーターは、従来の射出成形機や押出機で使用できます。

成形後の完成品は平滑性が高くなります。生産性が大幅に向上し、スタイルデザインの自由度が高く、デザイナーのデザイン哲学を最大限に活かすことができます。高熱伝導率のプラスチックラジエーターは PLA (コーンスターチ) 重合で作られており、完全に分解可能で、残留物がなく、化学汚染がありません。製造工程では重金属汚染、汚水、排気ガスがなく、地球環境の要求に応えています。

高熱伝導性プラスチック放熱体の内部のPLA分子にはナノスケールの金属イオンが高密度に詰まっており、高温で素早く移動し、熱放射エネルギーを増加させることができます。その活力は金属素材の放熱体に比べて優れています。高熱伝導率プラスチックラジエーターは高温に強く、150℃で5時間壊れたり変形したりしません。高電圧リニア定電流IC駆動方式の適用により、電解コンデンサや大きなインダクタンスが不要となり、LEDランプ全体の寿命が大幅に向上します。非絶縁電源方式は高効率かつ低コストです。特に蛍光管、高出力の工業用および鉱山用ランプの用途に適しています。

高熱伝導率のプラスチック製ラジエーターは、多くの精密な放熱フィンを使用して設計でき、非常に薄くして放熱面積を最大限に拡大することができます。放熱フィンが作動すると、自動的に空気の対流を形成して熱を拡散し、良好な放熱効果を発揮します。LEDランプビーズの熱は、高熱伝導率プラスチックを介して放熱翼に直接伝達され、空気対流と表面放射によって急速に放散されます。

熱伝導率の高いプラスチック製ラジエーターは、アルミニウムよりも密度が軽いです。アルミニウムの密度は2700kg/m3ですが、プラスチックの密度は1420kg/m3とアルミニウムの約半分です。したがって、同じ形状のラジエーターの場合、プラスチックラジエーターの重量はアルミニウムの 1/2 しかありません。また、加工が簡単で成形サイクルが20～50％短縮でき、コストの低減にもつながります。