Milyen hőelvezető szerkezetet használ a LED válaszfal?

A professzionális világítási szektorban LED válaszfalak (válaszfalak/Lőrős lámpák) széles körben használják kültéren, folyosókon, mélygarázsokban és ipari környezetben robusztusságuk és magas IP65 vagy magasabb besorolásuk miatt. Magas IP65-ös házkialakításuk azonban egyedülálló hőelvezetési kihívásokat jelent.

A LED-ek élettartama és fényáram-fenntartása (pl. L70 szabvány) szorosan összefügg a chip csatlakozási hőmérsékletével (Tj). A hőmérséklet az elsődleges tényező, amely befolyásolja a LED-ek élettartamát. Ezért a professzionális LED-es válaszfalnak hatékony és megbízható hőelvezető szerkezettel kell rendelkeznie, hogy gyorsan elvezesse a hőt a LED-chipről, így biztosítva a hosszú távú működést, különösen magas környezeti hőmérsékleten, miközben megőrzi várható élettartamát 50 000 óránál vagy még tovább.

A válaszfal hőleadó szerkezetének három fő összetevője

A LED-es válaszfal hőelvezető rendszere egy összetett, többrétegű szerkezet, amely három kulcsfontosságú elemből áll, amelyek párhuzamosan működnek: hőforrás-kezelés, hővezetési útvonalak és hőkonvekció/sugárzás.

1. Hőgazdálkodás: LED-modul szubsztrát kiválasztása

A hőleadás első lépése a hő elvezetése a LED chip aljáról.

Fémmagos nyomtatott áramköri lap (MCPCB): A kiváló minőségű LED-es válaszfalak szinte kizárólag MCPCB-t használnak a hagyományos FR4 üvegszálas lapok helyett. Az alumínium szubsztráttal rendelkező MCPCB-k rendkívül magas hővezető képességgel rendelkeznek. Ez biztosítja, hogy a LED chip által működés közben keletkezett hő a lehető leggyorsabban átkerüljön az alumínium hordozó felületére.

Erősen hővezető ragasztó és forrasztóanyag: A LED chip és az MCPCB között speciális hővezető forrasztóanyagot vagy ragasztót kell használni a hőkontaktus ellenállásának minimalizálása érdekében. Ennek a folyamatnak a pontossága és anyagtisztasága egy professzionális válaszfalban kulcsfontosságú megkülönböztető tényező a termék minőségében.

2. Hőátadási út: A ház anyagának és szerkezetének integrálása

Miután az MCPCB hőátadja, megbízható útra van szüksége a lámpatest külső felületéhez.

Présöntött alumíniumötvözet ház: Míg sok válaszfalház polikarbonátot (PC) használ az IK ütésállósági követelményeinek teljesítése érdekében, a kritikus hőelvezetést biztosító alkatrészek jellemzően még mindig öntött alumíniumötvözetből állnak. A professzionális szerkezeti kialakítás rögzíti az MCPCB-t az alumíniumötvözet hűtőbordához.

Strukturálisan integrált hűtőborda: Egyes nagy teljesítményű LED-es válaszfalaknál a fő házat (különösen a hátulját) strukturális hűtőbordaként tervezték, hűtőborda funkcióval. A precíz bordatávolságot és vastagságot úgy tervezték, hogy maximalizálja a környezeti levegővel érintkező felületet.

3. Hőkonvekció és sugárzás: Kihívások zárt környezetben

Mivel a válaszfalak jellemzően erősen tömítettek (például IP66), a belső hőelvezetés elsősorban a házba való vezetéstől függ, ahol azután konvekción és sugárzáson keresztül disszipálódik.

Maximális felület: A lámpatest házának effektív hőelvezetési felülete kulcsfontosságú a hőelvezetés hatékonyságához. Még ha a ház PC-ből készült is, a benne lévő fém hűtőborda egyenletes hőelosztást biztosít több hőátalakító nyíláson keresztül.

Szín- és bevonathatások: A ház színe és felületi bevonata is befolyásolja a hősugárzás hatékonyságát. A sötét bevonatok (például fekete vagy sötétszürke) nagyobb emissziós képességgel rendelkeznek, ami megkönnyíti a hőelvezetést infravörös sugárzás révén légmentes környezetben.

Hőelvezetési szempontok a meghajtókhoz és a tápegységekhez

A lámpatestek másik fő hőforrásaként a vezető hőelvezetésének kialakítása ugyanolyan fontos. A LED-es lámpatest meghibásodásának egyik fő oka az illesztőprogram meghibásodása.

Fizikai leválasztás: A professzionális LED válaszfal szerkezeti kialakítása bizonyos fizikai távolságot vagy szigetelő üreget biztosít a meghajtó és a LED-modul között. Ez megakadályozza, hogy a LED-modul által termelt hő visszakerüljön a meghajtón belüli érzékeny elektronikus alkatrészekhez, például az elektrolitkondenzátorokhoz.

Driver Potting: A magas IP-besorolású válaszfal-meghajtók általában hővezető epoxival vagy szilikonnal vannak bevonva. Ez nemcsak további IP-védelmet biztosít a nedvesség ellen, hanem egyenletesen osztja el a meghajtó belső forgácsai által termelt hőt a házon, tovább javítva a megbízhatóságot nedves és vibráló környezetben.