LED-belysning

LED-belysning, som en ny generasjon grønn lyskilde, har fått bred anvendelse i veibelysning, kommersiell belysning, industriell belysning og bilbelysning på grunn av sine fordeler med høy lysutbytte, lav energiforbruk og lang levetid. Imidlertid er LED-kretser i utgangspunktet halvlederlysende enheter, og deres utnyttelse av elektrisk energi er ikke 100 %. Omtrent 60–70 % av inngangsenergien omsettes til varme. Hvis denne varmen ikke fjernes raskt og effektivt, fører det til økte krysstemperaturer, noe som igjen forårsaker redusert lysutbytte, akselerert lysnedbrytning, fargetemperaturdrift og til og med fullstendig feil på lyskilden. Disse problemene påvirker belysningskroppens levetid og brukeropplevelsen alvorlig. Derfor utgjør varmehåndteringssystemet et kritisk element i designet av LED-belysning, og bestemmer direkte produktets ytelse og pålitelighet.

Nøkkelen til utfordringer i termisk styring av LED-belysning inkluderer: den kompakte størrelsen og høye termiske effekttettheten til LED-chips, som konsentrerer varme med rask transiente respons og dermed krever rask varmeavføring; begrensede dimensjoner på armatur – spesielt for innendørs belysning og bilapplikasjoner – som begrenser tilgjengelig plass til varmesink; utendørs armatur må samtidig oppfylle krav om vann- og støvtetting, korrosjonsbestandighet og UV-beskyttelse, noe som ytterligere kompliserer designet. Ta gatebelysning som eksempel: armatur må fungere stabilt over lengre tidsperioder innenfor temperaturer fra -40 °C til +50 °C, og krever dermed varmesink som kombinerer høy termisk ledningsevne med eksepsjonell værbestandighet.

Forskjellige løsninger for termisk styring kan velges for armaturer i ulike effektklasser. Laveffekt LED-pærer kan bruke et enkelt aluminiumsubstrat med stansede kjølefinner, noe som gir kostnadseffektivitet; Medium- til høyeffekt nedlyspunkter, industri-/gruvelyser og flomlys bruker hovedsakelig ekstruderte eller kaldsmedte kjøleanordninger for å oppnå større overflateareal og lavere termisk motstand. For høyeffekt gatebelysning eller scenelys integreres ofte varmerør- eller varmespredningsplate-teknologier for raskt å distribuere varme til finneområdet, og deretter avgi den via naturlig konveksjon eller tvungen luftkjøling. Skived Fin-kjøleanordninger, med sin høye finntetthet og overlegne termiske effektivitet, egner seg for kravsvillige termiske ytelsessituasjoner. Støpte kjøleanordninger, integrert som en enhet med armaturets kropp, gir en balanse mellom estetikk og strukturell integritet, og er derfor et vanlig valg for utendørs belysning.

Overflatebehandling er like viktig. Anodisering, sandblåsting eller pulverlakk forbedrer ikke bare det visuelle utseendet, men også korrosjonsmotstanden betydelig, noe som forlenger levetiden ute. For sterkt korrosive miljøer, som kystnære områder eller kjemiske anlegg, anbefales hardanodisering eller fluorcarbon-behandling. Designoverveielser må også sikre ufremstilt konveksjonsstrøm, minimal luftmotstand og hindre oppsamling av støv som svekker termisk ytelse.