LED-verlichting

LED-verlichting, als een nieuwe generatie groene lichtbron, heeft wijdverspreide toepassing gekregen in straatverlichting, commerciële verlichting, industriële verlichting en autolichting vanwege zijn voordelen van hoge lichtopbrengst, laag energieverbruik en lange levensduur. LED-chips zijn echter in wezen halfgeleiderlichtgevende componenten, waarbij het elektriciteitsgebruik niet 100% bedraagt. Ongeveer 60% tot 70% van de ingevoerde energie wordt omgezet in warmte. Als deze warmte niet tijdig en efficiënt wordt afgevoerd, leidt dit tot verhoogde junctietemperaturen, wat op zijn beurt resulteert in verminderde lichtopbrengst, versnelde lichtverzwakking, verschuiving van de kleurtemperatuur en zelfs volledige lichtbrondefecten. Deze problemen hebben ernstige gevolgen voor de levensduur van de armaturen en de gebruikerservaring. Daarom vormt het thermische managementsysteem een cruciaal onderdeel in het ontwerp van LED-armaturen en bepaalt het direct de prestaties en betrouwbaarheid van het product.

Belangrijke uitdagingen bij het thermische management van LED-verlichting zijn: de compacte afmetingen en hoge thermische vermogensdichtheid van LED-chips, die warmte concentreren met snelle overgangsreacties en daardoor een snel warmteafvoer vereisen; beperkte afmetingen van armaturen—met name voor binnenverlichting en automotive toepassingen—waardoor de beschikbare ruimte voor heatsinks beperkt is; buitenarmaturen moeten tegelijkertijd voldoen aan eisen op het gebied van waterdichtheid, stofdichtheid, corrosieweerstand en UV-bescherming, wat het ontwerp verder compliceert. Neem als voorbeeld straatverlichting: armaturen moeten gedurende langere perioden stabiel functioneren bij temperaturen variërend van -40°C tot +50°C, wat heatsinks vereist die zowel hoge thermische geleidbaarheid als uitzonderlijke weerstand tegen weersinvloeden combineren.

Voor armaturen met verschillende vermogens kunnen verschillende oplossingen voor thermisch beheer worden geselecteerd. LED-lampen met laag vermogen maken vaak gebruik van een eenvoudige aluminium drager met gestanste koellichamen, wat kosteneffectief is; Downlights met gemiddeld tot hoog vermogen, industriële/mijnverlichting en schijnwerpers gebruiken overwegend geëxtrudeerde of koudgesmede koellichamen om een groter oppervlak en lagere thermische weerstand te realiseren. Voor krachtige straatverlichting of podiumverlichting worden vaak heatpipe- of warmteverspreiderplaattechnologieën geïntegreerd om warmte snel naar de lamellenreeks te verdelen, die vervolgens wordt afgevoerd via natuurlijke convectie of geforceerde luchtkoeling. Skived Fin-koellichamen, met hun hoge lamelldichtheid en superieure thermische efficiëntie, zijn geschikt voor toepassingen met hoge eisen aan thermische prestaties. Gietvormkoellichamen, geïntegreerd als een eenheid met het armatuurlichaam, bieden een balans tussen esthetiek en structurele integriteit, waardoor ze vaak worden gekozen voor buitenverlichting.

Oppervlaktebehandeling is eveneens cruciaal. Geanodiseerd z en, zandstralen of poedercoaten verhogen niet alleen de visuele aantrekkelijkheid, maar verbeteren ook aanzienlijk de corrosieweerstand, waardoor de levensduur buitenshuis wordt verlengd. Voor zeer corrosieve omgevingen zoals kustgebieden of chemische fabrieken, worden hard anodiseren z of fluorcarboncoatingprocessen aanbevolen. Bij het ontwerp moet ook worden gezorgd voor ongehinderde convectiepaden, luchtweerstand minimaliseren z en voorkomen dat stof zich ophoopt, wat de thermische prestaties vermindert.