LED Bulkhead ใช้โครงสร้างการกระจายความร้อนแบบใด

ในภาคส่วนแสงสว่างระดับมืออาชีพ ผนังกั้น LED (ไฟกั้น/ไฟช่องหน้าต่าง) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายกลางแจ้ง ในทางเดิน ลานจอดรถใต้ดิน และในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม เนื่องจากมีความทนทานและมีระดับ IP65 สูงหรือสูงกว่า อย่างไรก็ตาม การออกแบบเคสที่สูงระดับ IP65 ทำให้เกิดความท้าทายในการกระจายความร้อนที่ไม่เหมือนใคร

อายุการใช้งานและการบำรุงรักษาลูเมน (เช่น มาตรฐาน L70) ของ LED มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอุณหภูมิจุดเชื่อมต่อของชิป (Tj) อุณหภูมิเป็นปัจจัยหลักที่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของ LED ดังนั้น แผงกั้น LED แบบมืออาชีพจะต้องมีโครงสร้างการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ เพื่อกระจายความร้อนออกจากชิป LED ได้อย่างรวดเร็ว เพื่อให้มั่นใจในการทำงานในระยะยาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอุณหภูมิแวดล้อมที่สูง ในขณะที่ยังคงอายุการใช้งานที่คาดหวังไว้ที่ 50,000 ชั่วโมงขึ้นไป

องค์ประกอบหลักสามประการของโครงสร้างการกระจายความร้อนของแผงกั้น

ระบบกระจายความร้อนของแผงกั้น LED เป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนหลายชั้นประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก 3 ส่วนที่ทำงานควบคู่กัน ได้แก่ การจัดการแหล่งความร้อน เส้นทางการนำความร้อน และการพาความร้อน/การแผ่รังสี

1. การจัดการความร้อน: การเลือกพื้นผิวโมดูล LED

ขั้นตอนแรกของการกระจายความร้อนคือการถ่ายเทความร้อนออกจากด้านล่างของชิป LED

แผงวงจรพิมพ์แกนโลหะ (MCPCB): แผงกั้น LED คุณภาพสูงแทบจะใช้ MCPCB แทนแผงไฟเบอร์กลาส FR4 แบบดั้งเดิม MCPCB ซึ่งมีซับสเตรตอะลูมิเนียมเป็นแกนกลาง มีค่าการนำความร้อนสูงมาก เพื่อให้แน่ใจว่าความร้อนที่เกิดจากชิป LED ระหว่างการทำงานจะถูกถ่ายโอนไปยังพื้นผิวอะลูมิเนียมโดยเร็วที่สุด

กาวและบัดกรีนำความร้อนสูง: ต้องใช้บัดกรีหรือกาวนำความร้อนสูงแบบพิเศษระหว่างชิป LED และ MCPCB เพื่อลดความต้านทานการสัมผัสความร้อน ความแม่นยำและความบริสุทธิ์ของวัสดุของกระบวนการนี้ในแผงกั้นแบบมืออาชีพคือปัจจัยสร้างความแตกต่างที่สำคัญของคุณภาพของผลิตภัณฑ์

2. เส้นทางการถ่ายเทความร้อน: การบูรณาการวัสดุและโครงสร้างที่อยู่อาศัย

หลังจากที่ความร้อนถูกถ่ายเทจาก MCPCB จะต้องมีเส้นทางที่เชื่อถือได้ไปยังพื้นผิวด้านนอกของโคมไฟ

ตัวเรือนอลูมิเนียมอัลลอยด์หล่อ: แม้ว่าตัวเรือนกั้นจำนวนมากใช้โพลีคาร์บอเนต (PC) เพื่อตอบสนองข้อกำหนดการต้านทานแรงกระแทก IK แต่ส่วนประกอบการกระจายความร้อนที่สำคัญภายในโดยทั่วไปยังคงเป็นโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อ การออกแบบโครงสร้างระดับมืออาชีพช่วยยึด MCPCB เข้ากับแผงระบายความร้อนโลหะผสมอะลูมิเนียม

แผงระบายความร้อนแบบบูรณาการที่มีโครงสร้าง: ในแผงกั้น LED ประสิทธิภาพสูงบางตัว โครงสร้างหลัก (โดยเฉพาะด้านหลัง) ได้รับการออกแบบให้เป็นแผงระบายความร้อนแบบมีโครงสร้างพร้อมฟังก์ชันแผงระบายความร้อน ระยะห่างระหว่างครีบและความหนาที่แม่นยำได้รับการออกแบบเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวในการสัมผัสกับอากาศแวดล้อมให้สูงสุด

3. การพาความร้อนและการแผ่รังสี: ความท้าทายในสภาพแวดล้อมที่ปิดสนิท

เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วกำแพงกั้นจะมีการปิดผนึกอย่างแน่นหนา (เช่น IP66) การกระจายความร้อนภายในจึงต้องอาศัยการนำไปยังตัวเรือนเป็นหลัก จากนั้นจึงกระจายความร้อนผ่านการพาความร้อนและการแผ่รังสี

พื้นที่ผิวสูงสุด: พื้นที่ผิวการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพของตัวโคมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพการกระจายความร้อน แม้ว่าตัวเครื่องจะทำจากพีซี แต่แผงระบายความร้อนที่เป็นโลหะภายในก็รับประกันการกระจายความร้อนที่สม่ำเสมอผ่านช่องทางระบายความร้อนหลายช่อง

ผลกระทบของสีและการเคลือบ: สีและการเคลือบพื้นผิวของตัวเรือนยังส่งผลต่อประสิทธิภาพการแผ่รังสีความร้อนด้วย การเคลือบสีเข้ม (เช่น สีดำหรือสีเทาเข้ม) มีการปล่อยรังสีที่สูงกว่า ซึ่งช่วยกระจายความร้อนผ่านรังสีอินฟราเรดในสภาพแวดล้อมที่มีอากาศถ่ายเทสะดวก

ข้อควรพิจารณาในการกระจายความร้อนสำหรับไดรเวอร์และอุปกรณ์จ่ายไฟ

เนื่องจากเป็นแหล่งความร้อนหลักอีกแหล่งหนึ่งในโคมไฟ การออกแบบการกระจายความร้อนของผู้ขับขี่จึงมีความสำคัญไม่แพ้กัน ความล้มเหลวของไดรเวอร์เป็นสาเหตุหลักประการหนึ่งของความล้มเหลวของหลอดไฟ LED

การแยกทางกายภาพ: การออกแบบโครงสร้างกั้น LED แบบมืออาชีพช่วยให้มั่นใจได้ถึงระยะห่างทางกายภาพหรือช่องแยกระหว่างไดรเวอร์และโมดูล LED วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้ความร้อนที่เกิดจากโมดูล LED ถูกส่งกลับไปยังส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อนภายในไดรเวอร์ เช่น ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า

การเติมไดร์เวอร์: ตัวขับกั้นที่มีระดับ IP สูงมักจะถูกเติมด้วยอีพ็อกซี่หรือซิลิโคนนำความร้อน ซึ่งไม่เพียงแต่ให้การป้องกัน IP เพิ่มเติมต่อความชื้น แต่ยังกระจายความร้อนที่เกิดจากชิปภายในของไดรเวอร์ไปยังตัวเครื่องอย่างสม่ำเสมอ ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่ชื้นและสั่นสะเทือน