Illuminazione a LED

L'illuminazione a LED, come nuova generazione di sorgente luminosa verde, ha trovato ampia applicazione nell' illuminazione stradale, commerciale, industriale e automobilistica grazie ai suoi vantaggi in termini di elevata efficacia luminosa, basso consumo energetico e lunga durata. Tuttavia, i chip LED sono fondamentalmente dispositivi semiconduttori a emissione luminosa, e l'utilizzo dell'energia elettrica non è al 100%. Circa il 60% - 70% dell'energia in ingresso viene convertita in calore. Se questo calore non viene dissipato tempestivamente ed in modo efficiente, si verificano temperature elevate alla giunzione, con conseguente riduzione dell'efficacia luminosa, accelerazione del decadimento della luce, deriva della temperatura del colore e persino il malfunzionamento completo della sorgente luminosa. Questi problemi compromettono gravemente la durata del dispositivo di illuminazione e l'esperienza dell'utente. Di conseguenza, il sistema di gestione termica rappresenta un elemento critico nella progettazione dei corpi illuminanti a LED, determinandone direttamente le prestazioni e l'affidabilità.

Le principali sfide nella gestione termica dell'illuminazione a LED includono: le dimensioni compatte e l'elevata densità di potenza termica dei chip LED, che concentrano il calore con rapide risposte transitorie, richiedendo un'estrazione termica rapida; le dimensioni limitate dei corpi illuminanti—in particolare per applicazioni di illuminazione interna e automobilistiche—riducono lo spazio disponibile per i dissipatori di calore; i corpi illuminanti esterni devono soddisfare contemporaneamente requisiti di impermeabilità, protezione dalla polvere, resistenza alla corrosione e protezione dai raggi UV, complicando ulteriormente il design. Prendiamo come esempio l'illuminazione stradale: i corpi illuminanti devono funzionare in modo stabile per periodi prolungati a temperature comprese tra -40°C e +50°C, richiedendo dissipatori di calore che combinino un'elevata conducibilità termica con un'eccezionale resistenza alle intemperie.

Per i corpi illuminanti con diverse potenze possono essere selezionate differenti soluzioni di gestione termica. Le lampadine LED a bassa potenza possono impiegare un semplice substrato in alluminio con alette di raffreddamento stampate, offrendo economicità; I faretti a media-alta potenza, le luci industriali/minerarie e i proiettori utilizzano prevalentemente dissipatori estrusi o forgiati a freddo per ottenere una maggiore superficie e una minore resistenza termica. Per lampioni ad alta potenza o per illuminazione da palco, vengono spesso integrate tecnologie a tubo di calore o a piastra diffusore di calore per distribuire rapidamente il calore sull'insieme delle alette, dissipandolo tramite convezione naturale o raffreddamento forzato ad aria. I dissipatori Skived Fin, grazie all'elevata densità delle alette e all'elevata efficienza termica, sono adatti a scenari con elevate esigenze di prestazioni termiche. I dissipatori in fusione sotto pressione, integrati come unità singola con il corpo del corpo illuminante, bilanciano estetica e integrità strutturale, rendendoli una scelta comune per l'illuminazione esterna.

Anche il trattamento superficiale è fondamentale. Anodi z l'ingegnerizzazione, la sabbiatura o il rivestimento a polvere non solo migliorano l'estetica, ma aumentano significativamente la resistenza alla corrosione, prolungando la durata in ambienti esterni. Per ambienti altamente corrosivi come zone costiere o impianti chimici, si raccomandano processi di anodizzazione dura o di rivestimento al fluorocarburo. z i percorsi di convezione devono essere progettati per garantire un flusso libero, minimizzando z la resistenza dell'aria e prevenendo l'accumulo di polvere che degrada le prestazioni termiche.