O maior desafio técnico para luminárias LED atualmente é a dissipação de calor. A má dissipação de calor fez com que a fonte de alimentação do driver de LED e os capacitores eletrolíticos se tornassem as deficiências para o desenvolvimento de luminárias LED e a razão para o envelhecimento prematuro das fontes de luz LED.
No esquema de iluminação que utiliza fonte de luz LED LV, devido ao estado de funcionamento da fonte de luz LED em baixa tensão (VF=3,2V) e alta corrente (IF=300-700mA), ela gera muito calor. As luminárias tradicionais têm espaço limitado e é difícil para dissipadores de calor de pequenas áreas dissiparem o calor rapidamente. Apesar de utilizar diversas soluções de dissipação de calor, os resultados foram insatisfatórios e tornaram-se um problema insolúvel para luminárias LED. Estamos sempre nos esforçando para encontrar materiais de dissipação de calor simples e fáceis de usar, com boa condutividade térmica e baixo custo.
Atualmente, quando as fontes de luz LED são ligadas, cerca de 30% da energia elétrica é convertida em energia luminosa e o restante é convertido em energia térmica. Portanto, exportar tanta energia térmica o mais rápido possível é uma tecnologia fundamental no projeto estrutural de lâmpadas LED. A energia térmica precisa ser dissipada por meio de condução térmica, convecção e radiação. Somente exportando calor o mais rápido possível a temperatura da cavidade dentro da lâmpada LED pode ser efetivamente reduzida, a fonte de alimentação pode ser protegida de funcionar em um ambiente prolongado de alta temperatura e o envelhecimento prematuro da fonte de luz LED causado por altas temperaturas de longo prazo -a operação em temperatura deve ser evitada.

O caminho de dissipação de calor das luminárias LED
Como as próprias fontes de luz LED não possuem radiação infravermelha ou ultravioleta, elas não possuem função de dissipação de calor por radiação. O caminho de dissipação de calor das luminárias LED só pode ser exportado através de um dissipador de calor intimamente combinado com a placa de contas de LED. O radiador deve ter as funções de condução de calor, convecção de calor e radiação de calor.
Qualquer radiador, além de poder transferir rapidamente o calor da fonte de calor para a superfície do radiador, depende principalmente da convecção e da radiação para dissipar o calor no ar. A condução térmica apenas resolve o caminho da transferência de calor, enquanto a convecção térmica é a principal função dos dissipadores de calor. O desempenho de dissipação de calor é determinado principalmente pela área de dissipação de calor, forma e intensidade de convecção natural, e a radiação térmica é apenas uma função auxiliar.
De modo geral, se a distância da fonte de calor à superfície do dissipador de calor for inferior a 5 mm, desde que a condutividade térmica do material seja superior a 5, seu calor pode ser exportado e o restante da dissipação de calor deve ser dominado pela convecção térmica.
A maioria das fontes de iluminação LED ainda usa esferas de LED com baixa tensão (VF=3,2V) e alta corrente (IF=200-700mA). Devido ao alto calor gerado durante a operação, devem ser utilizadas ligas de alumínio com alta condutividade térmica. Geralmente existem radiadores de alumínio fundido, radiadores de alumínio extrudado e radiadores de alumínio estampado. O radiador de alumínio fundido é uma tecnologia de peças de fundição sob pressão, na qual a liga de zinco, cobre e alumínio líquido é despejada na porta de alimentação da máquina de fundição e, em seguida, fundida pela máquina de fundição para produzir um radiador com uma forma definida por um molde pré-projetado.

Radiador em alumínio fundido
O custo de produção é controlável, mas as asas de dissipação de calor não podem ser finas, dificultando o aumento da área de dissipação de calor. Os materiais de fundição comumente usados ​​para dissipadores de calor de lâmpadas LED são ADC10 e ADC12.

Radiador de alumínio espremido
Espremer o alumínio líquido em forma através de um molde fixo e, em seguida, cortar a barra no formato desejado de um dissipador de calor por meio de usinagem, incorre em custos de processamento mais elevados nos estágios posteriores. As asas de dissipação de calor podem ser muito finas, com expansão máxima da área de dissipação de calor. Quando as asas de dissipação de calor funcionam, elas formam automaticamente convecção de ar para difundir o calor e o efeito de dissipação de calor é bom. Os materiais comumente usados ​​são AL6061 e AL6063.

Radiador de alumínio estampado
Isso é conseguido estampando e puxando placas de liga de aço e alumínio com puncionadeiras e moldes para formar radiadores em forma de copo. Os radiadores estampados possuem bordas internas e externas lisas, mas área de dissipação de calor limitada devido à falta de asas. Os materiais de liga de alumínio comumente usados ​​são 5052, 6061 e 6063. As peças de estampagem têm baixa qualidade e alta utilização de material, tornando-as uma solução de baixo custo.
A condutividade térmica dos radiadores de liga de alumínio é ideal e adequada para fontes de alimentação de corrente constante com interruptor isolado. Para fontes de alimentação de corrente constante com chave não isolada, é necessário isolar fontes de alimentação CA e CC, de alta e baixa tensão através do projeto estrutural das luminárias para obter a certificação CE ou UL.

Radiador de alumínio revestido de plástico
É um dissipador de calor com revestimento de plástico condutor de calor e núcleo de alumínio. O plástico condutor térmico e o núcleo de dissipação de calor de alumínio são moldados de uma só vez em uma máquina de moldagem por injeção, e o núcleo de dissipação de calor de alumínio é usado como uma peça embutida, o que requer processamento mecânico prévio. O calor das esferas de LED é rapidamente conduzido para o plástico condutor térmico através do núcleo de dissipação de calor de alumínio. O plástico termocondutor usa suas múltiplas asas para formar dissipação de calor por convecção de ar e irradia parte do calor em sua superfície.
Os radiadores de alumínio envoltos em plástico geralmente usam as cores originais do plástico condutor térmico, branco e preto. Radiadores de alumínio envoltos em plástico preto têm melhores efeitos de dissipação de calor por radiação. O plástico condutor térmico é um tipo de material termoplástico fácil de moldar por meio de moldagem por injeção devido à sua fluidez, densidade, tenacidade e resistência. Possui excelente resistência a ciclos de choque térmico e excelente desempenho de isolamento. Os plásticos condutores térmicos têm um coeficiente de radiação mais alto do que os materiais metálicos comuns.
A densidade do plástico termicamente condutor é 40% menor que a do alumínio fundido e da cerâmica. Para radiadores do mesmo formato, o peso do alumínio revestido de plástico pode ser reduzido em quase um terço; Comparado com todos os radiadores de alumínio, possui custos de processamento mais baixos, ciclos de processamento mais curtos e temperaturas de processamento mais baixas; O produto acabado não é frágil; Os clientes podem fornecer suas próprias máquinas de moldagem por injeção para design de aparência diferenciada e produção de luminárias. O radiador de alumínio envolto em plástico tem bom desempenho de isolamento e é fácil de passar pelos regulamentos de segurança.

Radiador de plástico de alta condutividade térmica
Radiadores de plástico de alta condutividade térmica têm se desenvolvido rapidamente recentemente. Os radiadores plásticos de alta condutividade térmica são um tipo de radiador totalmente plástico com uma condutividade térmica dezenas de vezes maior que os plásticos comuns, atingindo 2-9w/mk, e possuem excelente condutividade térmica e capacidade de radiação; Um novo tipo de material de isolamento e dissipação de calor que pode ser aplicado em diversas lâmpadas de potência, podendo ser amplamente utilizado em diversas lâmpadas LED variando de 1W a 200W.
O plástico de alta condutividade térmica pode suportar AC 6000V e é adequado para usar fonte de alimentação de corrente constante com interruptor não isolado e fonte de alimentação de corrente constante linear de alta tensão de HVLED. Faça com que essas luminárias LED sejam fáceis de passar por inspeções de segurança rigorosas, como CE, TUV, UL, etc. O HVLED opera em estado de alta tensão (VF=35-280VDC) e baixa corrente (IF=20-60mA), o que reduz o calor geração da placa de contas HVLED. Radiadores de plástico de alta condutividade térmica podem ser fabricados usando máquinas tradicionais de moldagem por injeção ou extrusão.
Uma vez formado, o produto acabado apresenta alta suavidade. Melhorando significativamente a produtividade, com alta flexibilidade no design de estilo, permitindo que os designers utilizem plenamente seus conceitos de design. O radiador plástico de alta condutividade térmica é feito de polimerização PLA (amido de milho), que é totalmente degradável, livre de resíduos e livre de poluição química. O processo de produção não tem poluição por metais pesados, nem esgoto, nem gases de exaustão, atendendo aos requisitos ambientais globais.
As moléculas de PLA dentro do dissipador de calor de plástico de alta condutividade térmica são densamente embaladas com íons metálicos em nanoescala, que podem se mover rapidamente em altas temperaturas e aumentar a energia da radiação térmica. Sua vitalidade é superior à dos corpos de dissipação de calor de material metálico. O dissipador de calor de plástico de alta condutividade térmica é resistente a altas temperaturas e não quebra ou deforma por cinco horas a 150 ℃. Quando aplicado com uma solução de acionamento IC de corrente constante linear de alta tensão, não requer capacitores eletrolíticos ou indutores de grande volume, melhorando muito a vida útil das luzes LED. É uma solução de fonte de alimentação não isolada com alta eficiência e baixo custo. Especialmente adequado para aplicação de tubos fluorescentes e lâmpadas de mineração de alta potência.
Radiadores de plástico de alta condutividade térmica podem ser projetados com muitas asas de dissipação de calor precisas, que podem ser muito finas para maximizar a expansão da área de dissipação de calor. Quando as asas de dissipação de calor funcionam, elas formam automaticamente convecção de ar para difundir o calor, resultando em melhor efeito de dissipação de calor. O calor das esferas de LED é transferido diretamente para a asa de dissipação de calor através de plástico de alta condutividade térmica e rapidamente dissipado por convecção de ar e radiação superficial.
Os radiadores de plástico de alta condutividade térmica têm uma densidade mais leve que o alumínio. A densidade do alumínio é de 2.700 kg/m3, enquanto a densidade do plástico é de 1.420 kg/m3, o que é quase metade do alumínio. Portanto, para radiadores do mesmo formato, o peso dos radiadores de plástico é de apenas 1/2 do alumínio. E o processamento é simples, e seu ciclo de moldagem pode ser reduzido em 20-50%, o que também reduz o custo de energia.