LED osvetlitev

LED osvetlitev, kot nov generacijski zeleni svetlobni vir, se je široko uporabljala v cestni osvetlitvi, komercialni osvetlitvi, industrijski osvetlitvi in avtomobilski osvetlitvi zaradi svojih prednosti, kot so visoka svetlobna učinkovitost, nizka poraba energije in dolga življenjska doba. Vendar so LED čipi v osnovi polprevodniške svetleče naprave, zato ni 100 % uporabe električne energije. Približno 60 % do 70 % vhodne energije se pretvori v toploto. Če ta toplota ne more učinkovito in pravočasno odteči, pride do povišane temperature spoja, kar povzroči zmanjšano svetlobno učinkovitost, pospešeno slabljenje svetlobe, drift barvne temperature in celo popolno okvaro svetlobnega vira. Te težave močno vplivajo na življenjsko dobo svetilke in uporabniško izkušnjo. Zato je sistem za upravljanje s temperaturo ključen element pri načrtovanju LED svetilk in neposredno določa zmogljivost in zanesljivost izdelka.

Ključne izzive pri termičnem upravljanju LED osvetlitve predstavljajo: kompaktna velikost in visoka gostota toplotne moči LED čipov, ki koncentrirajo toploto z hitrimi prehodnimi odzivi in zahtevajo hitro odvajanje toplote; omejene dimenzije svetilk – še posebej za notranjo osvetlitev in avtomobilsko uporabo – kar omejuje razpoložljiv prostor za toplotni grelec; zunanje svetilke morajo hkrati izpolnjevati zahteve vodotesnosti, prahotesnosti, odpornosti proti koroziji in UV zaščite, kar dodatno zaplete načrtovanje. Vzemimo kot primer cestno osvetlitev: svetilke morajo delovati stabilno v dolgih obdobjih pri temperaturah od -40 °C do +50 °C, kar zahteva toplotne izmenjevalnike, ki združujejo visoko toplotno prevodnost z izjemno odpornostjo na vremenske vplive.

Za različne močnostne obsege svetilk je mogoče izbrati različne rešitve za upravljanje toplote. LED žarnice z nizko močjo lahko uporabljajo preprosto aluminijasto podlago s tlačenimi rebri hladilnika, kar zagotavlja učinkovitost glede na stroške; vgrajene svetilke srednje in visoke moči, industrijske/rudniške luči ter reflektorji večinoma uporabljajo ekstrudirane ali hladno kovane hladilnike, da dosegemo večjo površino in nižjo toplotno upornost. Za visokomočne ulične svetilke ali scensko osvetlitev se pogosto vgrajujejo tehnologije z uporabo toplotnih cevi ali razpršilnih plošč, ki hitro prenašajo toploto na sistem reber in jo odvajajo prek naravne konvekcije ali prisilnega hlajenja z zrakom. Hladilniki z rezanimi rebri, ki imajo visoko gostoto reber in odlično toplotno učinkovitost, so primerni za zahtevne pogoje toplotne učinkovitosti. Litinski hladilniki, integrirani kot enojna enota s trupom svetilke, uravnavajo estetiko in strukturno celovitost, zaradi česar so pogosta izbira za zunanjega razsvetljevanja.

Površinska obdelava je enako pomembna. Anodiranje z obdelava, piščanjenje ali prašni premaz ne izboljšata le vizualnega videza, temveč znatno povečata odpornost proti koroziji in s tem podaljšata življenjsko dobo v zunanjih pogojih. Za zelo korozivne okolja, kot so obale ali kemične tovarne, se priporočata trda anodna z obdelava ali fluorokarboni premazi. Pri načrtovanju je treba prav tako zagotoviti neovirane poti konvekcije, zmanjšati upor zraka in preprečiti nakopičevanje prahu, ki poslabša toplotne lastnosti. z e air resistance, and prevent dust accumulation that degrades thermal performance.