LED Belysning

LED-belysning, som en ny generation grøn lyskilde, har fundet bred anvendelse i vejbelysning, kommerciel belysning, industrielle belysning og bilbelysning på grund af dets fordele som høj lysudbytte, lavt energiforbrug og lang levetid. LED-chips er imidlertid i princippet halvleder-baserede lyskilder, og deres udnyttelse af elektrisk energi er ikke 100 %. Cirka 60 % til 70 % af den tilførte energi omdannes til varme. Hvis denne varme ikke fjernes hurtigt og effektivt, fører det til forhøjede spændingskrydsetemperaturer, hvilket medfører nedsat lysudbytte, øget lysnedbrydning, farvetemperaturdrift og endda komplet lampefejl. Disse problemer påvirker belysningsanlæggets levetid og brugeroplevelsen alvorligt. Derfor udgør varmehåndteringssystemet et kritisk element i designet af LED-belysning og bestemmer direkte produktets ydeevne og pålidelighed.

De vigtigste udfordringer inden for termisk styring af LED-belysning inkluderer: den kompakte størrelse og høje termiske effekttæthed af LED-chips, hvilket koncentrerer varme med hurtige transiente responser og kræver hurtig varmeafledning; begrænsede dimensioner af armaturer – især indendørs belysning og automobilapplikationer – hvilket begrænser det tilgængelige rum til kølelegemer; udendørs armaturer skal samtidig opfylde krav til vandtæthed, støvtæthed, korrosionsbestandighed og UV-beskyttelse, hvilket yderligere komplicerer designet. Tag vejbelysning som eksempel: armaturer skal kunne fungere stabilt over længere perioder ved temperaturer fra -40°C til +50°C, hvilket stiller krav til kølelegemer, der kombinerer høj termisk ledningsevne med exceptionel vejrbestandighed.

Forskellige løsninger til termisk styring kan vælges for belysningsarmaturer i forskellige effektintervaller. Laveffekt LED-pærer kan anvende et simpelt aluminiumssubstrat med stansede kølefinner, hvilket giver en omkostningseffektiv løsning; nedlyspunkter, industri-/minelygter og projektorer i mellem- til højeffekt anvender overvejende ekstruderede eller koldforgede kølelegemer for at opnå større overfladeareal og lavere termisk modstand. Til højeffekt gadelamper eller scenelys integreres ofte varmerør eller varmespredningsplader for hurtigt at distribuere varme til finneområdet, som afkøles via naturlig konvektion eller tvungen luftafkøling. Skived Fin-køleanordninger, med deres høje finnetæthed og overlegen termiske ydeevne, er velegnede til krævende termiske ydelsesscenarioer. Trykkestøbte køleanordninger, integreret som en enhed med armaturets krop, skaber balance mellem estetik og strukturel integritet og er derfor et almindeligt valg til udendørs belysning.

Overfladebehandling er ligeledes afgørende. Anodisering z ning, sandblæsning eller pulverlakering forbedrer ikke kun det visuelle udseende, men forbedrer også korrosionsbestandigheden markant, hvilket forlænger levetiden under udendørs anvendelse. I stærkt korrosive miljøer som kystområder eller kemiske anlæg anbefales hærdet anodisering z ning eller fluorcarbon-belægningsprocesser. Ved designet skal der også tages højde for, at konvektionsspor er uhindrede, minimerer z e luftmodstand og forhindre støvophobning, som forringer den termiske ydelse.