LED Aydınlatma

Yüksek ışık verimi, düşük enerji tüketimi gibi avantajları nedeniyle LED aydınlatma, yeni nesil yeşil ışık kaynağı olarak yol aydınlatması, ticari aydınlatma, endüstriyel aydınlatma ve otomotiv aydınlatmasında yüksek ışık verimliliği, düşük enerji tüketimi ve uzun ömür gibi avantajları nedeniyle tercih edilir. Ancak LED çipleri temel olarak yarı iletici ışık yayan cihazlardır ve elektrik enerjisinin kullanımı %100 değildir. Giriş enerjisinin yaklaşık %60 ila %70'lik kısmı ısıya dönüşür. Bu ısı, zamanında ve etkili bir şekilde dağılmazsa eklem sıcaklıklarının artmasına neden olur ve bunun sonucunda ışık verimliliğinde azalma, ışığın hızla sönmesi, renk sıcaklığında kayma ve hatta ışık kaynağının tamamen arızalanması gibi sorunlar ortaya çıkar. Bu sorunlar armatürün ömrünü ve kullanıcı deneyimini ciddi şekilde etkiler. Sonuç olarak, termal yönetim sistemi LED armatür tasarımında kritik bir unsur teşkil eder ve ürün performansı ile güvenilirliğini doğrudan belirler.

LED aydınlatmada termal yönetimdeki temel zorluklar şunlardır: LED çiplerinin kompakt boyutu ve yüksek termal güç yoğunluğu, ısıyı hızlı geçici tepkilerle odaklayarak termal enerjinin hızla uzaklaştırılmasını gerektirir; iç mekan aydınlatması ve otomotiv uygulamaları gibi alanlarda armatür boyutlarının sınırlı olması, kullanılabilir soğutucu yüzey alanını kısıtlar; dış mekân armatürlerinin aynı zamanda su geçirmezlik, toz koruma, korozyon direnci ve UV koruma gereksinimlerini karşılaması gerekir ki bu da tasarımı daha da karmaşık hâle getirir. Yol aydınlatmasına örnek verilebilir: armatürler -40°C ile +50°C arasındaki sıcaklık aralığında uzun süreli olarak kararlı bir şekilde çalıştırılmalıdır ve bu durum hem yüksek termal iletkenliğe hem de olağanüstü hava direncine sahip soğutucuların kullanılmasını gerektirir.

Farklı güç aralıklarına sahip armatürler için farklı termal yönetim çözümleri seçilebilir. Düşük güçlü LED ampuller, maliyet etkinlik sunan basit alüminyum altlık ile damgalı ısı yayıcı kanatları kullanabilir; Orta ve yüksek güçlü spot ışıklar, endüstriyel/maden ışıkları ve прожektörler genellikle daha büyük yüzey alanı ve daha düşük termal direnç elde etmek amacıyla ekstrüzyon veya soğuk dövme ısı yayıcılar kullanır. Yüksek güçlü sokak lambaları veya sahne aydınlatmaları için ısı borusu veya ısı dağıtıcı plaka teknolojileri sıklıkla entegre edilerek ısıyı kanat dizisine hızlı bir şekilde dağıtır ve doğal konveksiyon ya da zorlanmış hava soğutması ile dağıtılmış olur. Yüksek kanat yoğunluğuna ve üstün termal verimliliğe sahip Skived Fin (dilimlenmiş kanat) ısı yayıcılar, zorlu termal performans gerektiren durumlar için uygundur. Armatür gövdesiyle tek parça halinde entegre edilmiş döküm kalıp ısı yayıcılar estetik ile yapısal bütünlüğü dengeleyerek dış mekân aydınlatmasında yaygın bir tercih haline gelmiştir.

Yüzey işlemi de aynı derecede kritiktir. Anodize z parlatma, kumlama veya toz boyama sadece görsel çekiciliği artırır, aynı zamanda korozyon direncini önemli ölçüde iyileştirerek dış mekân kullanım ömrünü uzatır. Kıyı bölgeleri veya kimya tesisleri gibi yüksek korozyon riskli ortamlarda sert anodizasyon z veya florokarbon kaplama süreçleri önerilir. Tasarımda ayrıca engelsiz konveksiyon yollarının sağlanması, hava direncinin en aza indirilmesi ve termal performansı düşüren toz birikiminin önlenmesi dikkate alınmalıdır. z hava direncini en aza indirmek ve termal performansı bozan toz birikimini önlemek.