LED 조명기구 방열 문제:5가지 유형의 방열판 비교 분석
May 21, 2024| 현재 LED 조명기구의 가장 큰 기술적 어려움 중 하나는 방열 문제입니다. 방열이 부족하면 LED 드라이버에 전원을 공급해야 하며, 전해 콘덴서는 LED 조명기구의 추가 발전을 가로막는 약점이 되어 LED 광원이 조기에 고장납니다.
열을 빠르게 내보내는 것만으로 LED 램프와 랜턴 내부의 캐비티 온도를 낮추는 데 유용하며, 전원 공급 장치가 고온 환경에서 오래 지속되지 않도록 유지할 수 있습니다. 이를 통해 LED 광원이 장시간 고온으로 작동하여 조기에 고장나는 것을 방지할 수 있습니다.
LED 광원 자체에는 적외선, 자외선이 없기 때문에 LED 광원 자체에는 복사 냉각 기능이 없으므로 LED 조명기구의 방열 경로는 LED 램프 비드 플레이트 히트 싱크의 밀접한 조합을 통해서만 열을 내보낼 수 있습니다. 히트 싱크는 열 전도, 열 대류, 열 복사가 필요합니다.
모든 방열판은 열원에서 방열판 외부로 열을 빠르게 전도할 수 있을 뿐만 아니라, 가장 중요한 것은 여전히 대류와 복사에 의존하여 열을 공기 중으로 방출하는 것입니다. 열전도는 열 전달 방식만 다루는 반면, 열 대류는 방열판의 주요 기능이며, 방열 기능은 주로 방열 면적, 모양 및 자연 대류 강도의 능력에 영향을 받고, 열 복사는 보조적인 역할에 불과합니다. 일반적으로 열원에서 방열판 외부로의 열 간격이 5mm 미만이면 재료 열전도도가 5보다 클 때만 열을 내보낼 수 있으며, 다른 열 소산은 열 대류에 의해 지배되어야 합니다.
대부분의 LED 조명 소스는 여전히 저전압(VF=3.2V), 고전류(IF=200-700mA) LED 램프 비드를 사용하고 있습니다. 작업 시 열이 높기 때문에 알루미늄 합금의 높은 열전도도를 사용해야 합니다. 일반적으로 다이캐스팅 알루미늄 방열판, 압출 알루미늄 방열판, 스탬핑 알루미늄 방열판이 있습니다. 다이캐스팅 알루미늄 방열판은 일종의 압력 주조 부품 기술로, 액체 아연 구리 알루미늄 합금을 다이캐스팅 기계 입구에 붓고, 다이캐스팅 기계로 다이캐스팅하여 사전에 금형을 계획하여 제한된 모양의 방열판을 주조합니다.
다음은 5가지 유형의 방열판에 대한 비교 분석입니다.
다이캐스팅 알루미늄 방열판
생산 비용을 제어할 수 있으며, 방열판 날개를 얇게 만들 수 없으며, 방열 면적을 극대화하기 어렵습니다. LED 램프와 랜턴 방열판은 일반적으로 ADC10 및 ADC12에 다이캐스팅 재료를 사용합니다.
압출 알루미늄 방열판
액체 알루미늄은 고정된 다이를 통해 압출된 후, 막대를 가공하여 방열판의 필요한 모양으로 절단하면 후처리 비용이 더 높습니다. 압출된 알루미늄 방열판은 그림 3에 나와 있습니다. 방열판 날개는 훨씬 더 얇게 만들 수 있으며, 방열 면적이 극대화되고, 방열판 날개는 작업 시 자동으로 공기 대류 확산을 구성하여 방열 효과가 더 좋습니다. 일반적으로 사용되는 재료는 AL6061 및 AL6063입니다.
스탬프 알루미늄 방열판
알루미늄 방열판 스탬핑은 강철의 프레스와 다이를 통해 알루미늄 합금 시트 스탬핑, 끌어올려 컵과 튜브 유형의 방열판이 되며, 스탬핑 성형 방열판 표면은 날개가 없고 방열 면적이 제한되어 주변이 매끄럽습니다. 일반적으로 사용되는 알루미늄 합금 소재는 5052, 6061, 6063입니다. 스탬핑 부품 품질이 매우 낮고 재료 활용률이 높으며 저비용 방법입니다.
알루미늄 합금 방열판의 열전도도는 더 만족스럽고, 배리어 스위칭 정전류 전원 공급에 더 적합합니다. 비차단 스위칭 정전류 전원 공급과 관련하여, CE 또는 UL 인증을 받으려면 램프 및 랜턴의 구조 설계를 통해 AC 및 DC, 고전압 및 저전압 전원 공급을 잘 차단해야 합니다.
플라스틱 코팅 알루미늄 방열판
플라스틱 코팅 알루미늄 방열판은 열전도성 플라스틱 셸과 알루미늄 코어를 가진 일종의 방열판입니다. 사출 성형기에서 열 플라스틱과 알루미늄 방열판 코어를 성형하고, 알루미늄 방열판 코어는 묻힌 부분을 처리해야 하며, 사전 가공이 필요합니다. LED 램프 비드는 알루미늄 방열판 코어를 통해 열이 열 플라스틱으로 빠르게 전도되고, 열 플라스틱은 다중 날개 구성을 사용하여 공기 대류 열 발산을 수행하고, 표면을 사용하여 열의 일부를 방출합니다.
플라스틱 클래드 알루미늄 방열판은 일반적으로 열 플라스틱 흰색과 검정색의 원래 색상을 사용하며, 검정색 플라스틱 플라스틱 클래드 알루미늄 방열판 복사 방열 효과가 약간 더 좋습니다. 열전도성 플라스틱은 열가소성 소재로, 소재 유동성, 밀도, 저항성, 강도가 사출 성형하기 쉽고, 추위와 열 충격 사이클 특성에 대한 저항성이 좋으며, 절연 기능이 우수합니다. 열전도성 플라스틱 복사 계수는 일반 금속 소재보다 우수합니다. 열전도성 플라스틱 밀도는 다이캐스팅 알루미늄 및 세라믹보다 40% 작으며, 동일한 모양의 방열판보다 플라스틱 코팅 알루미늄은 무게의 약 1/3로 절단할 수 있습니다. 모든 알루미늄 방열판에 비해 가공 비용이 낮고, 가공 주기가 짧으며, 가공 온도가 낮습니다. 제품이 깨지기 쉽지 않습니다. 고객 소유의 사출 성형기는 램프 및 랜턴의 모양 설계 및 생산을 위해 차별화할 수 있습니다. 플라스틱 클래드 알루미늄 방열판 절연 기능이 좋고, 안전 규정을 통과하기 쉽습니다.
고열전도성 플라스틱 방열판
고열전도성 플라스틱 방열판은 최근 급속히 개발되고 있습니다. 고열전도성 플라스틱 방열판은 일종의 완전 플라스틱 방열판으로, 열전도도가 일반 플라스틱보다 수십 배나 높아 최대 2-9w/mk에 달하고 열전도성과 방열성이 좋습니다. 전력 램프와 랜턴용 다양한 신형 절연 재료로 사용할 수 있으며, 1W~200W까지 모든 종류의 LED 램프와 랜턴에 널리 사용할 수 있습니다.
높은 열전도성 플라스틱 전압 정격은 최대 6000V까지 통신할 수 있으며, 비절연 스위칭 정전류 전원 공급 장치, HVLED 고전압 선형 정전류 전원 공급 장치 선택에 적합합니다. 이러한 종류의 LED 조명기구는 CE, TUV, UL 및 기타 엄격한 안전 테스트를 쉽게 통과할 수 있습니다. HVLED는 고전압(VF=35-280VDC), 소전류(IF=20-60mA) 작동 조건을 선택하여 HVLED 비드 보드 열이 감소합니다. 전통적인 사출 성형, 압출 기계를 사용하는 높은 열전도성 플라스틱 방열판이 가능합니다. 일회성 성형, 높은 제품 마감. 생산 효율성을 크게 향상시키고, 계획 감도를 모델링하여 기획자의 계획 개념을 최대한 활용할 수 있습니다. PLA(옥수수 전분) 중합을 사용하는 높은 열전도성 플라스틱 방열판, 완전 분해, 잔류물 없음, 화학 오염 없음, 생산 공정에 중금속 오염 없음, 하수 없음, 배기 가스 없음, 글로벌 환경 요구 사항에 부합합니다.
높은 열전도성 플라스틱 방열판 내부 PLA 분자는 나노 스케일 금속 이온으로 밀집되어 있어 고온에서 빠르게 이동하여 열 복사 에너지를 추가할 수 있습니다. 그 활력은 금속 소재 방열판보다 좋습니다. 높은 열전도성 플라스틱 방열판 고온 저항, 150도에서 5시간 동안 균열이 없고 변형되지 않으며 고전압 선형 정전류 IC 구동 프로그램을 사용하고 전해 커패시터와 대용량 인덕터가 없어 LED 램프의 수명을 크게 개선하고 비절연 전원 공급 계획, 고효율, 저비용입니다. 특히 형광등, 고전력 산업 및 광산 램프에 적합합니다.
높은 열전도성 플라스틱 방열판은 정밀한 방열판 날개를 설계할 수 있으며, 방열판 날개는 더 많고 얇을 수 있으며, 방열 면적이 최대로 확장되고, 방열판 날개가 작동하면서 자동으로 공기 대류를 통해 열을 분산시켜 방열 효과가 더 좋습니다. LED 램프 비드의 열은 높은 열전도성 플라스틱을 통해 직접 방열판 날개로 전달되어 공기 대류와 표면 복사를 통해 빠르게 열을 분산시킵니다.
높은 열전도성 플라스틱 방열판 밀도는 알루미늄보다 가볍습니다. 알루미늄의 밀도는 2700kg/m3인 반면 플라스틱의 밀도는 1420kg/m3으로 알루미늄의 거의 절반이므로 방열판 모양은 같고 플라스틱 방열판 무게는 알루미늄의 1/2에 불과하며 가공하기 쉽고 성형 주기를 20-50% 단축할 수 있어 이점 비용도 줄어듭니다.
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