Analiza načina hlađenja LED svjetiljki

Postoje tri kanala za odvođenje topline LED žarulja: vodljivost, konvekcija i zračenje, a među kojima najvažniju ulogu ima metoda provođenja topline. Kako bi se postigla dobra toplinska vodljivost, toplinski vodljivi materijali trebaju se koristiti razumno, a konvektivno rasipanje topline i zračenje treba biti maksimalno.

1)Provodljivost topline.

Sama tvar, odnosno kada tvar dođe u dodir s drugom materijom, prijenos energije naziva se provođenje topline, što je najčešći način prijenosa topline

Izvor topline je ključan za provođenje topline. Izvor topline LED rasvjetnih tijela dolazi iz dva dijela: izvora svjetlosti i napajanja. Za toplinu dijela izvora svjetlosti, obično je potrebno obratiti pažnju na efektivno kontaktno područje između PCB-a izvora svjetlosti i vezne površine hladnjaka. Što je veća efektivna kontaktna površina, to je bolje odvođenje topline. Osim toga, treba obratiti pažnju na sučelje vodljivosti topline između različitih materijala, učiniti ga što je moguće glatkijim, veza između vodiča topline treba biti dovoljno bliska, a razmak na dodirnoj površini dijelova fitinga trebao bi biti što manji i najmanji moguće.

U dizajnu vodljivosti topline LED svjetiljki, dobar put vodljivosti topline trebao bi biti smanjenje toplinskog otpora između PCB-a, medija za vodljivost topline i radijatora, povećanje efektivne kontaktne površine između njih tri i odabir medija za vodljivost topline s većom toplinskom vodljivošću.

2)Konvekcija

Konvekcija se odnosi na metodu prijenosa topline u kojoj tekućina (plin ili tekućina) dolazi u dodir s čvrstom površinom uzrokujući da tekućina odvodi toplinu od čvrste površine. Postoje dva različita slučaja toplinske konvekcije, naime prirodna konvekcija i prisilna konvekcija. Prirodna konvekcija se odnosi na kretanje tekućine, koje je uzrokovano temperaturnim razlikama. Tekućine s višim temperaturama imaju manju gustoću, pa su male težine i relativno se kreću prema gore. Prisilna konvekcija znači da tekućinu pokreću vanjske sile (kao što je protok zraka koji pokreće ventilator). Gdje god ide pokretačka sila, tekućina se kreće kamo, pa je ova vrsta toplinske konvekcije učinkovitija i usmjerenija.

Prirodna konvekcija također zahtijeva učinkovito područje prijenosa topline, tako da općenito pravilno hrapavost vanjske stijenke radijatora može povećati djelotvorno područje prijenosa topline; Osim toga, kada prskate različite boje boja, potrebno je uzeti u obzir debljinu spreja i sposobnost toplinske vodljivosti. Općenito, kako bismo povećali površinu izmjene topline radijatora, koristimo strukturu rebra, od kojih je efektivna površina izmjene topline oko 50%-60%, a"fin tip" hladnjak može prilagoditi učinkovitu izmjenu topline promjenom učinkovitosti vodljivosti topline i razmaka peraja.

U sustavu prirodne konvekcije, napajanje većine LED svjetala kao što su cijev, žarulje i reflektori općenito se postavlja unutar šupljine svjetiljke, a napajanje će također stvarati toplinu, preporuča se povećati sloj zraka između izvora napajanja, LED izvor svjetlosti i vezna platforma PCB-a za formiranje zračne pregrade i slabljenje efekta superponiranja toplinskog polja.

3)Toplinsko zračenje

Toplinsko zračenje je metoda prijenosa koja omogućuje izmjenu topline bez ikakvog medija ili bez ikakvog kontakta.

Osim toga, toplinsko zračenje je vrsta prijenosa energije koji svi objekti provode u svakom trenutku, a intenzitet zračenja različitih materijala je različit. Općenito, intenzitet zračenja objekata hladne boje je niži od onih tople boje, a intenzitet zračenja grubih predmeta veći je od glatkih objekata. Općenito, izmjena topline zračenja žarulja i reflektora je mala i može se približno zanemariti.