Iluminación LED

La iluminación LED, como una nueva generación de fuente de luz verde, ha obtenido una amplia aplicación en iluminación vial, iluminación comercial, iluminación industrial y la iluminación automotriz debido a sus ventajas de alta eficacia luminosa, bajo consumo de energía y larga vida útil. Sin embargo, los chips LED son fundamentalmente dispositivos semiconductores emisores de luz, y la utilización de su energía eléctrica no es del 100 %. Aproximadamente entre el 60 % y el 70 % de la energía de entrada se convierte en calor. Si este calor no se disipa de manera oportuna y eficiente, provoca temperaturas elevadas en la unión, lo que a su vez causa una reducción de la eficacia luminosa, una aceleración del deterioro lumínico, desviaciones en la temperatura de color e incluso la falla total de la fuente de luz. Estos problemas afectan gravemente la vida útil del luminario y la experiencia del usuario. Por consiguiente, el sistema de gestión térmica constituye un elemento crítico en el diseño de luminarias LED, determinando directamente el rendimiento y la fiabilidad del producto.

Los principales desafíos en la gestión térmica de iluminación LED incluyen: el tamaño compacto y la alta densidad de potencia térmica de los chips LED, que concentran calor con respuestas transitorias rápidas, exigiendo una extracción térmica rápida; las dimensiones restringidas de las luminarias, especialmente en aplicaciones de iluminación interior y automotriz, limitan el espacio disponible para disipadores de calor; las luminarias exteriores deben cumplir simultáneamente requisitos de estanqueidad, protección contra polvo, resistencia a la corrosión y protección UV, lo que complica aún más el diseño. Tomando como ejemplo la iluminación vial: las luminarias deben operar establemente durante largos períodos dentro de temperaturas que van desde -40 °C hasta +50 °C, exigiendo disipadores de calor que combinen alta conductividad térmica con excepcional resistencia climática.

Se pueden seleccionar diferentes soluciones de gestión térmica para luminarias en diversos rangos de potencia. Las bombillas LED de baja potencia pueden emplear un sustrato de aluminio simple con aletas de disipación estampadas, lo que ofrece una relación costo-efectividad favorable; las luminarias empotradas de potencia media a alta, luces industriales/mineras y proyectores utilizan predominantemente disipadores de calor extruidos o forjados en frío para lograr una mayor superficie y menor resistencia térmica. Para farolas de alta potencia o iluminación escénica, se integran frecuentemente tecnologías de tubos de calor o placas difusoras de calor para distribuir rápidamente el calor hacia el conjunto de aletas, disipándolo mediante convección natural o refrigeración por aire forzado. Los disipadores de calor con aletas mecanizadas (Skived Fin), que presentan alta densidad de aletas y eficiencia térmica superior, son adecuados para aplicaciones exigentes en rendimiento térmico. Los disipadores de calor fundidos a presión, integrados como una unidad única con el cuerpo de la luminaria, equilibran estética e integridad estructural, convirtiéndolos en una opción común para iluminación exterior.

El tratamiento superficial es igualmente crítico. Anodi z ado, granallado o recubrimiento en polvo no solo mejoran la apariencia visual, sino que también mejoran significativamente la resistencia a la corrosión, prolongando la vida útil en exteriores. Para ambientes altamente corrosivos como zonas costeras o plantas químicas, se recomiendan los procesos de anodizado duro o recubrimiento de fluorocarbono. z ación de diseño también deben garantizar trayectorias de convección libres de obstrucciones, minimizar z la resistencia del aire y evitar la acumulación de polvo que degrada el rendimiento térmico.