Znanje

Home/Znanje/Detalji

Led High Bay: Thermal Management

Za industrijska rasvjetna tijela, posebno visoke pregrade u NLO stilu u kojima su strujna kola i LED diode smješteni u zatvorenom kućištu, efikasan termalni dizajn je kritičan za smanjenje radne temperature takvog optoelektronskog uređaja uz poboljšanje performansi i pouzdanosti. Termalni dizajn je obično fokusiran na hladnjak koji je tipično integrirano kućište svjetiljke kada su u pitanju dizajni sa visokim ležištima. Hladnjak je dizajniran da povuče toplinu sa spojeva na svakoj LED diodi i iz kućišta drajvera. Rashladni odvodi se obično sastoje od materijala koji provodi toplinu kao što je metal, i uključuju rebra ili kanale za povećanje površine hladnjaka kako bi se osigurala veća konvekcijska izmjena topline sa okolnim zrakom. Kućište može sadržavati ugrađenu termo ventilacionu komoru izlivenu u kućište. Toplotna provodljivost kućišta visokog sloja određena je sastavom materijala i uslovima okoline. Uklanjanje otpadne toplote toplotnim provođenjem je takođe strukturirano na geometriji elemenata sistema. Hladnjaci mogu biti izrađeni od bilo kojeg materijala visoke toplinske provodljivosti uključujući, ali ne ograničavajući se na bakar, aluminij ili metalne legure. Iako bakar može imati toplinsku provodljivost do 400 W/mK ili više. Aluminij je najpoželjniji metal za hladnjake zbog svoje relativno visoke toplinske provodljivosti i lakoće proizvodnje. Da bi se poboljšalo rasipanje topline i otpornost na koroziju, akrilni premaz u prahu može se nanijeti i na unutarnju i na vanjsku površinu aluminijskog kućišta.


Aluminijski hladnjak može biti proizveden u različitim procesima s različitim troškovima i performansama. Štancani hladnjaci su najjeftinije termalno rješenje, ali manje efikasni od ekstrudiranih hladnjaka i lijevanih hladnjaka. Proces ekstruzije je povoljan u proizvodnji složenih profila peraja koji omogućavaju veće rasipanje topline kroz povećanu površinu. Kovani hladnjaci imaju veoma visoku čistoću aluminijuma i shodno tome imaju odličnu toplotnu provodljivost - obično 20 procenata veću od ekstrudiranih i livenih rashladnih tela. Aluminij visoke čistoće može imati toplotnu provodljivost na sobnoj temperaturi od približno 210 W/mK. Proizvodnja ekstrudiranih i livenih pod pritiskom često uključuje legirne elemente radi lakše obrade, ali ove nečistoće negativno utiču na termička svojstva. Rashladni element od ekstrudiranog ili livenog aluminijuma ima toplotnu provodljivost od približno 160-200 W/mK. Kako je omjer cijene i performansi često ključno razmatranje u dizajnu sistema, kovani hladnjaci se koriste rjeđe od drugih vrsta hladnjaka. Nadalje, kućišta za svjetla sa visokim slojem lijevanog pod pritiskom nude jednodijelnu konstrukciju i eliminišu sekundarne operacije kao što su obrada i montaža i mogu se oblikovati s mnogim karakteristikama kao što su rebra, komore, namjenski otvori ili otvori, ili specifični oblici za maksimalno rasipanje topline. Moderni UFO uređaji s visokim ležištem se sve više dizajniraju s modernijim faktorima oblika radi estetskih razmatranja, kao i boljeg upravljanja toplinom. Pravilno dizajnirana kućišta svetiljki, na primjer, mogu izbjeći nakupljanje prašine na dugi rok i toplotna provodljivost sistema se neće pogoršati.


Bolje upravljanje toplotom omogućava da se LED diode velike snage u rasvjetnim tijelima sa velikim ležištem pokreću na višim nivoima struje, dok istovremeno ublažavaju negativne efekte na životni vijek i izlaz svjetlosti koji su tipično povezani s visokim temperaturama okoline. Dizajneri imaju nekoliko načina da održavaju LED diode velike snage hladnim korištenjem drugih pasivnih tehnologija upravljanja toplinom, kao što su sklopovi zasnovani na toplotnim cijevima. Sistem toplotnih cevi koristi dvofazni prenos toplote kroz isparavanje i kondenzaciju radnog fluida. Razvijene su i druge strategije upravljanja toplinom koje koriste aktivne rashladne uređaje, kao što su ventilatori, za zračenje topline iz LED dioda. Prisilna konvekcija zraka koju stvara ventilator može povećati prijenos topline u okolinu.