Que tipo de estrutura de dissipação de calor o LED Bulkhead usa

No setor de iluminação profissional, Anteparas de LED (anteparas/vigias) são amplamente utilizados ao ar livre, em corredores, estacionamentos subterrâneos e em ambientes industriais devido à sua robustez e altas classificações IP65 ou superiores. No entanto, o design do seu invólucro IP65 apresenta desafios únicos de dissipação de calor.

A vida útil e a manutenção do lúmen (por exemplo, padrão L70) dos LEDs estão intimamente relacionadas à temperatura de junção do chip (Tj). A temperatura é o principal fator que afeta a vida útil do LED. Portanto, um anteparo de LED profissional deve ter uma estrutura de dissipação de calor eficiente e confiável para dissipar rapidamente o calor do chip de LED para garantir operação de longo prazo, especialmente em altas temperaturas ambientes, enquanto mantém sua vida útil esperada de 50.000 horas ou mais.

Três componentes principais da estrutura de dissipação de calor de um anteparo

O sistema de dissipação de calor do anteparo de LED é uma estrutura complexa e de múltiplas camadas composta por três componentes principais que trabalham em conjunto: gerenciamento da fonte de calor, caminhos de condução de calor e convecção/radiação de calor.

1. Gerenciamento de calor: seleção de substrato do módulo LED

A primeira etapa na dissipação de calor é transferir o calor da parte inferior do chip LED.

Placa de circuito impresso com núcleo metálico (MCPCB): As anteparas de LED de alta qualidade utilizam quase exclusivamente MCPCB em vez das tradicionais placas de fibra de vidro FR4. MCPCBs, com substrato de alumínio como núcleo, possuem condutividade térmica extremamente alta. Isto garante que o calor gerado pelo chip LED durante a operação seja transferido para a superfície do substrato de alumínio o mais rápido possível.

Adesivo e solda altamente condutora térmica: Solda ou adesivo especializado altamente condutor térmico deve ser usado entre o chip LED e o MCPCB para minimizar a resistência de contato térmico. A precisão e a pureza do material deste processo em uma antepara profissional são os principais diferenciais da qualidade do produto.

2. Caminho de transferência de calor: integração do material e estrutura da caixa

Depois que o calor é transferido do MCPCB, ele precisa de um caminho confiável para a superfície externa da luminária.

Carcaça em liga de alumínio fundido: Embora muitas carcaças de anteparo utilizem policarbonato (PC) para atender aos requisitos de resistência ao impacto IK, os componentes críticos de dissipação de calor dentro deles normalmente ainda são liga de alumínio fundido. O design estrutural profissional fixa o MCPCB ao dissipador de calor de liga de alumínio.

Dissipador de calor estruturalmente integrado: Em algumas anteparas de LED de alto desempenho, o invólucro principal (principalmente a parte traseira) é projetado como um dissipador de calor estrutural com funcionalidade de dissipador de calor. O espaçamento e a espessura precisos das aletas são projetados para maximizar a área de superfície em contato com o ar ambiente.

3. Convecção de Calor e Radiação: Desafios em Ambientes Selados

Como as anteparas são normalmente altamente vedadas (por exemplo, IP66), a dissipação de calor interna depende principalmente da condução até o invólucro, onde é então dissipado por convecção e radiação.

Área de superfície maximizada: A área de superfície efetiva de dissipação de calor da caixa da luminária é crucial para a eficiência da dissipação de calor. Mesmo que a caixa seja feita de PC, o dissipador de calor metálico garante uma distribuição uniforme de calor através de múltiplas vias térmicas.

Efeitos de cor e revestimento: A cor e o revestimento superficial da caixa também afetam a eficiência da radiação térmica. Revestimentos escuros (como preto ou cinza escuro) possuem maior emissividade, o que facilita a dissipação de calor via radiação infravermelha em ambientes herméticos.

Considerações sobre dissipação de calor para drivers e fontes de alimentação

Sendo outra importante fonte de calor nas luminárias, o design de dissipação de calor do driver é igualmente crucial. A falha do driver é uma das principais causas de falha da luminária LED.

Isolamento físico: O design estrutural profissional do anteparo de LED garante uma certa distância física ou cavidade de isolamento entre o driver e o módulo de LED. Isso evita que o calor gerado pelo módulo LED seja transferido de volta para componentes eletrônicos sensíveis dentro do driver, como capacitores eletrolíticos.

Envasamento de driver: Os drivers de anteparo com altas classificações de IP são normalmente encapsulados com epóxi ou silicone termicamente condutivo. Isso não apenas fornece proteção IP adicional contra umidade, mas também distribui uniformemente o calor gerado pelos chips internos do driver para a caixa, melhorando ainda mais a confiabilidade em ambientes úmidos e vibrantes.