LED osvetljenje

LED осветљење, као нова генерација зеленог извора светлости, нашло је широко примену у путном осветљењу, комерцијалном осветљењу, индустријском осветљењу и аутомобилском осветљењу због својих предности попут високе светлосне ефикасности, ниског потрошње енергије и дугог векa трајања. Међутим, LED чипови су у основи полупроводнички извори светлости, а њихова употреба електричне енергије није 100%. Око 60% до 70% унесене енергије претвара се у топлоту. Ако се ова топлота не расипа брзо и ефикасно, доводи до повећања температуре споја, због чега долази до смањења светлосне ефикасности, убрзаног пада светлости, померања температуре боје и чак потpunog отказивања извора светлости. Ови проблеми значајно утичу на век трајања светиљке и корисничко искуство. Стога систем за управљање топлотом представља кључан елемент у дизајну LED светиљки, који директно одређује перформансе и поузданост производа.

Кључни изазови у термалном управљању LED осветљењем укључују: компактне размере и високу густину топлотне снаге LED чипова, који концентришу топлоту са брзим прелазним одзивима, што захтева брзо уклањање топлоте; ограничени димензији светиљки — посебно за унутрашње осветљење и аутомобилске примене — који ограничавају доступан простор за хладњаке; спољашње светиљке морају истовремено испунити захтеве водонепропусности, заштите од прашине, отпорности на корозију и УВ заштите, што даље осложњава дизајн. Узмимо као пример путно осветљење: светиљке морају стабилно радити у протеженом временском периоду у температурама које варирају од -40°C до +50°C, што захтева хладњаке који комбинују високу топлотну проводљивост са изузетном отпорношћу на временске прилике.

Могу се одабрати различита решења за термално управљање за светиљке у зависности од опсега снаге. Светиљке са ниском снагом могу користити једноставну алуминијумску подлогу са исеченим ребрима за хлађење, што обезбеђује повољну цену; светиљке средње и високе снаге, индустријске/рудничке светиљке и рефлектори најчешће користе екструзиране или коване радијаторе како би постигли већу површину и нижу топлотну отпорност. За високоснажне уличне светиљке или позоришно осветљење често се интегришу технологије цеви за пренос топлоте или топлотних распршача који брзо распоређују топлоту на низ ребара, а затим је расипају природном конвекцијом или принудним протоком ваздуха. Радијатори са исечене финосте, због високе густине ребара и изузетне термалне ефикасности, погодни су за захтевне услове термалне перформансе. Ливени радијатори, који су интегрисани као једина целина са кућиштем светиљке, комбинују добар изглед и структурну чврстоћу, због чега су чест избор за спољашње осветљење.

Обрада површине је подједнако критична. Анодизација, пијеском стругање или прашкаста премазивања не само да побољшавају визуелни изглед, већ значајно побољшавају отпорност на корозију, продужујући временско трајање у спољашњим условима. За високо корозивне средине као што су приобалне зоне или хемијски заводи, препоручују се поступци чврсте анодизације или флуороугљеничног прекривања. Уз то, приликом пројектовања морају се обезбедити непречени путеви конвекције, минимизирати отпор ваздуха и спречити таложење прашине која умањује термичке перформансе.