Светодиодное освещение

Светодиодное освещение, являясь новым поколением экологичных источников света, получило широкое применение в уличном освещении, коммерческом освещении, промышленном освещении и автомобильном освещении благодаря своим преимуществам, таким как высокая световая эффективность, низкое энергопотребление и длительный срок службы. Однако светодиодные чипы по своей сути являются полупроводниковыми излучающими устройствами, и использование электрической энергии в них не достигает 100 %. Примерно 60–70 % входной энергии преобразуется в тепло. Если это тепло не рассеивается своевременно и эффективно, это приводит к повышению температуры перехода, в результате чего снижается световая эффективность, ускоряется деградация светового потока, происходит смещение цветовой температуры и даже полный выход источника света из строя. Эти проблемы серьезно влияют на срок службы светильника и качество пользовательского опыта. Следовательно, система теплового управления является ключевым элементом при проектировании светодиодных светильников и напрямую определяет производительность и надежность изделия.

Ключевые проблемы в тепловом управлении светодиодного освещения включают: компактные размеры и высокую плотность тепловой мощности светодиодных чипов, которые концентрируют тепло с быстрыми переходными процессами, требуя быстрого отвода тепла; ограниченные габариты светильников — особенно для внутреннего освещения и автомобильных применений — что ограничивает доступное пространство для радиаторов; наружные светильники должны одновременно соответствовать требованиям по водонепроницаемости, пылезащите, коррозионной стойкости и защите от ультрафиолетового излучения, что дополнительно усложняет конструкцию. Возьмём в качестве примера уличное освещение: светильники должны стабильно работать в течение длительного времени при температурах от -40 °C до +50 °C, что требует использования радиаторов, сочетающих высокую теплопроводность с исключительной устойчивостью к атмосферным воздействиям.

Для светильников с различным диапазоном мощности могут быть выбраны различные решения теплового управления. Светодиодные лампы низкой мощности могут использовать простую алюминиевую подложку со штампованными ребрами радиатора, что обеспечивает экономичность; Встраиваемые светильники средней и высокой мощности, промышленные/шахтные светильники и прожекторы в основном используют экструдированные или холодновысадочные радиаторы для увеличения площади поверхности и снижения теплового сопротивления. Для мощных уличных фонарей или сценического освещения часто применяются технологии тепловых трубок или пластин-распределителей тепла, которые быстро передают тепло на массив ребер, рассеивая его за счет естественной конвекции или принудительного воздушного охлаждения. Радиаторы с нарезанными ребрами, обладающие высокой плотностью ребер и повышенной тепловой эффективностью, подходят для условий с высокими требованиями к тепловым характеристикам. Литые под давлением радиаторы, интегрированные в корпус светильника как единое целое, обеспечивают баланс между эстетикой и структурной целостностью, что делает их распространённым выбором для наружного освещения.

Поверхностная обработка также имеет важное значение. Анодирование з инг, дробеструйная обработка или порошковое покрытие не только улучшают внешний вид, но и значительно повышают коррозионную стойкость, продлевая срок службы в условиях открытого воздуха. Для сильно агрессивных сред, таких как прибрежные зоны или химические заводы, рекомендуется применять твердое анодирование или фторуглеродные покрытия. з ирование или процессы фторуглеродного покрытия рекомендуются. При проектировании необходимо также обеспечить беспрепятственные пути конвекции, минимизировать з сопротивление воздуха и предотвратить накопление пыли, которое ухудшает тепловые характеристики.