Vilken typ av värmeavledningsstruktur använder LED Bulkhead

Inom den professionella belysningssektorn, LED-skott (skott/porthålsljus) används ofta utomhus, i korridorer, underjordiska parkeringsplatser och i industriella miljöer på grund av deras robusthet och höga IP65 eller högre klassificering. Deras höga IP65-husdesign innebär dock unika utmaningar för värmeavledning.

Livslängden och underhållet av lumen (t.ex. L70-standard) för lysdioder är nära relaterade till chipets kopplingstemperatur (Tj). Temperaturen är den primära faktorn som påverkar LEDs livslängd. Därför måste ett professionellt LED-skott ha en effektiv och pålitlig värmeavledningsstruktur för att snabbt avleda värme från LED-chippet för att säkerställa långtidsdrift, speciellt i höga omgivningstemperaturer, samtidigt som den förväntade livslängden på 50 000 timmar eller mer bibehålls.

Tre kärnkomponenter i ett skotts värmeavledningsstruktur

LED-skottets värmeavledningssystem är en komplex struktur i flera lager som består av tre nyckelkomponenter som arbetar tillsammans: värmekällashantering, värmeledningsvägar och värmekonvektion/strålning.

1. Värmehantering: Val av LED-modulsubstrat

Det första steget i värmeavledning är att överföra värme från botten av LED-chippet.

Metal Core Printed Circuit Board (MCPCB): LED-skott av hög kvalitet använder nästan uteslutande MCPCB istället för traditionella FR4 glasfiberskivor. MCPCB, med ett aluminiumsubstrat som kärna, har extremt hög värmeledningsförmåga. Detta säkerställer att värme som genereras av LED-chippet under drift överförs till aluminiumsubstratets yta så snabbt som möjligt.

Mycket termiskt ledande lim och lödning: Specialiserat mycket termiskt ledande lod eller lim måste användas mellan LED-chippet och MCPCB för att minimera termisk kontaktmotstånd. Precisionen och materialrenheten i denna process i ett professionellt skott är nyckelfaktorer för produktkvalitet.

2. Värmeöverföringsväg: Integrering av husmaterial och struktur

Efter att värme har överförts från MCPCB behöver den en tillförlitlig väg till armaturens yttre yta.

Pressgjuten aluminiumhölje: Även om många skotthus använder polykarbonat (PC) för att möta kraven på IK-slaghållfasthet, är de kritiska värmeavledningskomponenterna i vanligtvis fortfarande pressgjuten aluminiumlegering. Professionell strukturell design säkrar MCPCB till kylflänsen i aluminiumlegering.

Strukturellt integrerad kylfläns: I vissa högpresterande LED-skott är huvudhöljet (särskilt baksidan) utformat som ett strukturellt kylfläns med kylflänsfunktionalitet. Exakt fenavstånd och tjocklek är utformade för att maximera ytan i kontakt med omgivande luft.

3. Värmekonvektion och strålning: utmaningar i slutna miljöer

Eftersom skott vanligtvis är mycket täta (t.ex. IP66), beror intern värmeavledning främst på ledning till huset, där den sedan avleds genom konvektion och strålning.

Maximerad ytarea: Armaturhusets effektiva värmeavledningsyta är avgörande för värmeavledningseffektiviteten. Även om höljet är tillverkat av PC, säkerställer metallkylflänsen en jämn värmefördelning genom flera termiska vias.

Färg- och beläggningseffekter: Färgen och ytbeläggningen på huset påverkar också värmestrålningseffektiviteten. Mörka beläggningar (som svart eller mörkgrå) har högre emissivitet, vilket underlättar värmeavledning via infraröd strålning i lufttäta miljöer.

Värmeavledningsöverväganden för drivrutiner och nätaggregat

Som en annan viktig värmekälla i armaturer är förarens värmeavledningsdesign lika avgörande. Drivrutinsfel är en av huvudorsakerna till fel på LED-armaturer.

Fysisk isolering: Professionell LED-skottkonstruktion säkerställer ett visst fysiskt avstånd eller isoleringshålighet mellan föraren och LED-modulen. Detta förhindrar att värme som genereras av LED-modulen överförs tillbaka till känsliga elektroniska komponenter i drivenheten, såsom elektrolytkondensatorer.

Driver Potting: Bulkhead-drivrutiner med höga IP-klasser är vanligtvis ingjutna med värmeledande epoxi eller silikon. Detta ger inte bara ytterligare IP-skydd mot fukt utan fördelar också jämnt värme som genereras av förarens interna chips till huset, vilket ytterligare förbättrar tillförlitligheten i fuktiga och vibrerande miljöer.