現在、LED照明器具の最大の技術的課題は放熱です。放熱が不十分なため、LED ドライバの電源と電解コンデンサが LED 照明器具のさらなる開発の欠点となり、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、多量の熱が発生します。従来の照明器具のスペースは限られており、小さな面積のヒートシンクでは熱を迅速に放散することが困難です。さまざまな放熱ソリューションを使用しましたが、結果は満足のいくものではなく、LED 照明器具にとって解決できない問題となりました。私たちは、シンプルで使いやすく、熱伝導率が高く、コストが安い放熱材料を常に追求しています。
現在、LED光源の電源を入れると、電気エネルギーの約30％が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 ランプ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排出することによってのみ、LED ランプ内部のキャビティ温度を効果的に下げ、電源が長時間の高温環境で動作したり、長期の高温によって引き起こされる LED 光源の早期劣化から保護したりすることができます。 -温度操作は避けてください。

LED照明器具の放熱経路
LED光源自体は赤外線や紫外線を持たないため、輻射熱を放熱する機能はありません。 LED 照明器具の熱放散経路は、LED ビーズ ボードと密接に組み合わされたヒートシンクを介してのみ排出できます。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。
ラジエーターは、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、主に対流と放射に依存して熱を空気中に放散します。熱伝導は熱伝達の経路を解決するだけですが、熱対流はヒートシンクの主な機能です。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、熱放射は補助的な機能にすぎません。
一般に、熱源からヒートシンク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、残りの熱は放散されなければなりません。熱対流によって支配されます。
ほとんどの LED 光源は依然として、低電圧 (VF=3.2V) と高電流 (IF=200 ～ 700mA) の LED ビーズを使用しています。動作中に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、液体の亜鉛銅アルミニウム合金をダイカストマシンの供給口に流し込み、ダイカストマシンでダイカストして所定の形状のラジエーターを製造する圧力鋳造部品の技術です。事前に設計された金型による。

アルミダイカストラジエター
製造コストは抑えられるが、放熱翼を薄くすることができないため、放熱面積を大きくすることが難しい。 LED ランプのヒートシンクに一般的に使用されるダイカスト材料は、ADC10 と ADC12 です。

絞り加工を施したアルミラジエター
液体アルミニウムを固定された金型で絞り、その後機械加工でヒートシンクの目的の形状に切断すると、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ングマシンと金型で打ち抜いて引っ張り、カップ状のラジエーターを形成することによって実現されます。プレス加工されたラジエーターは内側と外側のエッジが滑らかですが、翼がないため放熱領域が限られています。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 と DC、高電圧と低電圧の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放熱コアを射出成形機で一括成形し、アルミ放熱コアを埋め込み部品として使用しますが、事前に機械加工が必要です。 LED 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導されます。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熱放散を形成し、熱の一部をその表面で放射します。
プラスチックで包ま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。黒いプラスチックで包まれたアルミニウムラジエーターは、より良い放射熱放散効果を持っています。熱伝導性プラスチックは、その流動性、密度、靭性、強度により、射出成形による成形が容易な熱可塑性材料の一種です。熱衝撃サイクル耐性に優れ、絶縁性能も優れています。熱伝導性プラスチックは、通常の金属材料に比べて放熱係数が高くなります。
熱伝導性プラスチックの密度は、アルミダイカストやセラミックの密度よりも 40% 低いです。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。すべてのアルミニウムラジエーターと比較して、処理コストが低く、処理サイクルが短く、処理温度が低くなります。完成品は壊れやすいものではありません。顧客は独自の射出成形機を提供し、照明器具の差別化された外観デザインと生産を行うことができます。プラスチックで包ま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。高熱伝導プラスチックラジエーターは、通常のプラスチックの数十倍の熱伝導率を持ち、2-9w/mkに達し、優れた熱伝導率と放熱能力を備えたオールプラスチックラジエーターの一種です。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。
高熱伝導性プラスチックはAC6000Vに耐えることができ、非絶縁スイッチ定電流電源やHVLEDの高電圧リニア定電流電源の使用に適しています。 CE、TUV、ULなどの厳しい安全検査に合格しやすいLED照明器具です。HVLEDは高電圧(VF=35-280VDC)、低電流(IF=20-60mA)状態で動作するため発熱が軽減されます。 HVLED ビードボードの生成。高熱伝導率プラスチックラジエーターは、従来の射出成形機または押出機を使用して製造できます。
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、スタイリングデザインの柔軟性が高く、デザイナーはデザインコンセプトを最大限に活用できます。高熱伝導性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ヒートシンク内の 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、高温で急速に移動して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ヒートシンクは高温に強く、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駆動ソリューションを適用すると、電解コンデンサや大容量のインダクタが不要になり、LEDライトの寿命が大幅に向上します。高効率かつ低コストの非絶縁電源ソリューションです。特に蛍光管や高出力鉱山用ランプの用途に適しています。
高熱伝導率プラスチックラジエーターは、多くの精密な放熱翼を備えて設計でき、放熱領域を最大限に拡大するために非常に薄くすることができます。放熱翼が作動すると、自動的に空気の対流を形成して熱を拡散し、放熱効果が向上します。 LED 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、空気の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で、アルミニウムのほぼ半分です。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わずか 1/2 です。また、加工が簡単で成形サイクルが20～50％短縮でき、動力費も削減できます。