Como a fonte de luz de quarta geração, O LED ainda não tem como substituir completamente as lâmpadas anteriores. Um dos maiores problemas é a dissipação de calor. O aumento dos dispositivos de dissipação de calor também é um fator importante no alto custo dos LEDs. A luz de LED inteligente é essencialmente luzes LED, Mas um módulo inteligente é adicionado à base das luzes LED. O problema de dissipação de calor também é um problema importante para a luz de LED inteligente. A luz LED inteligente é usada principalmente em casas pessoais e escritórios corporativos. Se a dissipação de calor não for tratada corretamente, É fácil causar incêndios. Já existem vários métodos de dissipação de calor, Vamos discutir o aquecimento LED e a dissipação de calor.
Causas de aquecimento da luz LED inteligente
Embora a conversão atual de luz LED inteligente Energia para a energia luminosa é relativamente boa, está longe de ser o objetivo ideal. Ainda existe uma grande quantidade de energia elétrica que não foi convertida em energia luminosa. A taxa de conversão fotoelétrica do LED é de 20 a 30%, e a grande quantidade restante de energia elétrica é convertida em energia interna, mais do que 70% da energia elétrica se torna energia interna. Especificamente, Os dois fatores a seguir são as principais causas de calor geradas pelos LEDs:
- O efeito fotoelétrico não é alto. Quando os elétrons passam pela junção PN, Quando os elétrons e orifícios se combinam, Os elétrons não podem ser convertidos em fótons 100%. Este fenômeno é chamado “vazamento atual”. O vazamento atual reduz a combinação de transportadoras na junção PN. A multiplicação da corrente de vazamento atual e a tensão é o poder de cura desta peça, que também é o poder desta peça de energia elétrica para aquecer a energia. Agora, o uso de algumas novas tecnologias resolveu o problema, e a taxa de conversão do efeito fotoelétrico do LED inteligente atingiu mais de 90%.
- Os fótons produzidos pelo efeito fotoelétrico não podem ser emitidos para o exterior. Como os elétrons são desordenados, A direção dos fótons gerados também é desordenada. Muitos fótons não passam pela cobertura protetora, mas são emitidos em outras direções, e são absorvidos pelo próprio LED inteligente. Alguns fótons não são passados pela cobertura protetora. Depois de ser refratado, uma parte disso é absorvida, e os fótons que não são emitidos são convertidos em energia interna. Esta parte é chamada de conversão fotoelétrica externa, A conversão fotoelétrica externa não é alta, apenas sobre 30% dos fótons são emitidos, e a maioria do outro é convertida em energia interna.
Gerenciamento térmico
O gerenciamento térmico é o mais difícil, exigente, e design caro da luz LED inteligente. Se o gerenciamento adequado de dissipação de calor não for realizado, Isso causará conseqüências catastróficas, como falha de iluminação ou fogo. No entanto, O gerenciamento de dissipação de calor das luzes LED é o mais complexo, exigente, e parte cara de todo o esquema de design. Este artigo discutirá como implementar o coeficiente de temperatura negativo (Ntc) Gerenciamento térmico para melhorar completamente a segurança do design de LED e reduzir significativamente o consumo de energia.
Nas lâmpadas incandescentes tradicionais, O filamento que não está em contato direto com qualquer coisa é a única fonte de calor. Para lâmpadas LED, O LED é a fonte de luz, e a dissipação de calor do LED está diretamente em contato com a lâmpada LED. Este contato direto é causado pela conexão entre o LED e o circuito do motorista. Para alcançar a dissipação de calor, O calor deve ser liberado do circuito de LED e do motorista ou ser efetivamente gerenciado. Ao mesmo tempo, Este também é o pré -requisito básico para a lâmpada de LED continuar trabalhando por muito tempo.
Para entender a importância do gerenciamento de dissipação de calor, Podemos também imaginar tal aplicação, Em vez de instalar a luz de LED inteligente sobre soquetes gerais de iluminação, como luzes de parede ou luzes do teto e usar um interruptor de parede para controlar as luzes LED. Como a dissipação de calor da maioria das lâmpadas padrão, como lâmpadas de parede ou lâmpadas de teto, depende principalmente de convecção térmica ou fluxo de ar, O efeito de dissipação de calor desta aplicação não é ideal para lâmpadas LED.
Se o gerenciamento efetivo de dissipação de calor não for realizado, trará conseqüências catastróficas, como substituição frequente de luzes LED com falha ou incêndios de construção. Usando a função inteligente de controle da lâmpada LED para monitorar a temperatura da lâmpada LED é um método de gerenciamento de dissipação de calor relativamente simples. Ao mesmo tempo, Porque a lâmpada de LED pode reduzir a energia quando a temperatura subir, A segurança também será bastante aprimorada.
Gerenciamento térmico do NTC
O princípio básico do Ntc o circuito é melhorar a segurança da lâmpada LED e reduzir a complexidade do projeto, monitorando a temperatura da lâmpada LED. Quando a temperatura aumenta, O controlador reduz os lúmens e, assim, mantém o LED em um nível seguro. Em outras palavras, Quando a temperatura aumenta, Os lúmens são reduzidos, e vice -versa, Quando a temperatura cai, Os lúmens são aumentados.
Podemos detectar a mudança de temperatura da lâmpada LED detectando a tensão no NTC. A tensão detectada está diretamente relacionada à temperatura do NTC, e a resistência do NTC diminuirá à medida que a temperatura do NTC e seus circuitos circundantes aumentam. Existem dois métodos básicos de uso do NTC para determinar a temperatura.
Método 1: Use NTC no sistema para aplicar um circuito de divisor de tensão com uma tensão conhecida, e depois meça a tensão no nó NTC. À medida que a temperatura do NTC aumenta, A resistência diminui. Uma diminuição na resistência resultará em uma mudança na proporção de divisor de tensão. A tensão do nó NTC também diminuirá com o aumento da temperatura.
Método 2: Forçar uma corrente conhecida através do NTC e medir a tensão no NTC. À medida que a temperatura do NTC aumenta, A resistência diminui. De acordo com a lei de Ohm, Uma diminuição na resistência mudará a tensão no nó NTC. Se a resistência diminuir enquanto a corrente permanecerá a mesma, A tensão no nó NTC também diminuirá.
Em termos de melhoria da operação e melhoria da segurança, Esses dois métodos de monitoramento da temperatura das luzes de LED inteligentes são simples e simples de implementar.
Método de resfriamento LED
A dissipação de calor da lâmpada LED é mais problemática, Porque o LED é um ambiente selado, e um único LED é pequeno. A dissipação de calor do LED está relacionada ao seu material inferior e ao processo de produção selecionado. Seu modo de dissipação de calor é principalmente para dissipar o calor gerado pelo chip de LED no ar. Má dissipação de calor afetará o desempenho e a vida do LED. Um único LED gera muito pouco calor, Mas o ambiente fechado dificulta a dissipação do calor, e o calor vai acumular. Além disso, O LED geral tem um longo tempo de trabalho contínuo, o que torna a temperatura do chip LED muito alto. . Existem muitas maneiras de transferir calor para o ar. O princípio básico é transferir o calor gerado pelo chip para o substrato de alumínio e depois para o ar. A dissipação de calor das luzes de LED inclui duas partes: dissipação de calor e condução de calor, e lugares diferentes usarão conchas diferentes para dissipação de calor. A seguir, são apresentados vários métodos de dissipação de calor comumente usados no mercado:
- Barbatanas de resfriamento
A condução de calor com barbatanas de dissipação de calor é um método comum de condução de calor. As barbatanas de dissipação de calor são feitas principalmente de alumínio. O alumínio tem boa condutividade térmica e custo relativamente baixo. As barbatanas de dissipação de calor podem não apenas conduzir calor na concha, mas também dissipar o calor por si mesmas, o que aumenta bastante a área de dissipação de calor.
- Concha termicamente condutiva
O alojamento é feito de materiais com boa condução de calor e dissipação de calor para melhorar a dissipação do calor. Algumas caixas de lâmpadas LED são feitas de materiais de metal, e alguns são feitos de plástico preenchido com materiais de condução de calor. São materiais com boa condução de calor e forte dissipação de calor.
- Fortalecer o fluxo de ar
O fluxo de ar do acessório da lâmpada LED é muito lento, que fará com que a temperatura do ar do acessório da lâmpada LED seja alta, que reduzirá a eficiência de dissipação de calor da lâmpada LED, fortalecer o fluxo de ar, e espalhe rapidamente o calor no ar para manter a temperatura do ar do acessório da lâmpada LED apropriado, pode melhorar a eficiência de dissipação de calor. O custo de melhorar o fluxo de ar é relativamente baixo, Basta adicionar um ventilador elétrico lá fora.
- Concha elétrica do ventilador
Adicionar um ventilador elétrico dentro da concha pode melhorar o fluxo de ar, Reduza a temperatura dentro da concha, e aprimorar a eficiência de dissipação de calor. Adicionar um ventilador elétrico no invólucro não é adequado para externo, Porque a chuva ou outro ambiente úmido fará com que o ventilador elétrico envelheça e o curto-circuito. A substituição de ventiladores elétricos também é um aborrecimento.
- Dissipação de calor do tubo de calor
Usando um tubo de condução de calor, O calor do pavio de LED é conduzido para o substrato de alumínio, E então para a concha. Muitos pavios de lâmpada LED têm um dispositivo de tubo de condução de calor, o que é uma maneira comum e eficaz.
- Tratamento da radiação da concha
O revestimento da concha da lâmpada LED com material radiante pode transmitir o calor gerado pelo LED de maneira radiante, reduzindo a temperatura da lâmpada de LED.
Resumo
O desenvolvimento da tecnologia de dissipação de calor das luzes LEDs inteligentes promoveu bastante a aplicação de luzes LED. Sem esses avanços tecnológicos, A vida e o uso de LEDs serão limitados. Ao mesmo tempo, O uso de tais materiais de dissipação de calor também aumenta o custo dos LEDs. Custo e desempenho precisam ser considerados de forma abrangente. A tecnologia de dissipação de calor das luzes LED precisa de um desenvolvimento adicional, exigindo maior eficiência e dispositivos de dissipação de calor de menor custo, Caso contrário, as luzes LED mais desenvolverão o desenvolvimento. Ao mesmo tempo, Devemos também observar que, no processo de conversão de energia elétrica em energia luminosa, mais do que 70% da energia elétrica da lâmpada LED será convertida em calor e desperdiçada. Devemos reduzir a produção de calor enquanto fortalece a dissipação de calor, Reduzir efetivamente a geração de calor é a melhor “dissipação de calor”.
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