屋内用LED照明器具5筐体の比較

LV LED光源を使用した照明器具ソリューションでは、LED光源が低電圧(VF=3.2V)、高電流(IF=300～700mA)の動作状態で動作するため、大量の熱が発生し、従来の照明器具は小さなスペースと小さな面積があります。ハウジングは熱を素早く放散することが困難です。さまざまな放熱方式が採用されてきましたが、その結果は満足できるものではなく、LED照明器具にとって解決できない問題となっていました。使いやすく、熱伝導率が良く、低コストの放熱材料を常に探しています。

現在、LED光源の電源を入れると、電気エネルギーの約30％が光エネルギーに変換され、残りは熱エネルギーに変換されます。したがって、できるだけ多くの熱エネルギーをできるだけ早く輸出することが、LED ランプの構造設計における重要な技術です。熱エネルギーは、熱伝導、熱対流、熱放射によって放散する必要があります。できるだけ早く熱を放散することによってのみ、LED ランプ内の空洞温度を効果的に下げることができ、電源が長時間の高温環境で動作したり、長時間使用による LED 光源の早期劣化から保護したりできます。長期的な高温動作を回避できます。

LED照明の放熱経路

LED光源自体は赤外線や紫外線を持たないため、LED光源自体に輻射熱を放熱する機能はありません。 LED照明器具の放熱方法は、LEDランプのビーズプレートと密接に結合されたハウジングを通してのみ熱を排出できます。筐体には熱伝導、熱対流、放熱の機能が求められます。

どのハウジングでも、熱源からハウジングの表面に熱を素早く伝導できることに加えて、主なことは対流と放射によって熱を空気中に放散することです。熱伝導は熱伝達の方法を解決するだけであり、熱対流がハウジングの主な機能です。放熱性能は主に放熱面積、形状、自然対流強度の能力によって決まります。熱放射は補助的な機能にすぎません。

一般的に言えば、熱源からハウジングの表面までの距離が 5mm 未満の場合、材料の熱伝導率が 5 より大きい限り、熱は外部に放出され、残りの熱放散は行われなければなりません。熱対流によって支配されます。

ほとんどの LED 光源は依然として低電圧 (VF=3.2V) および高電流 (IF=200～700mA) の LED ランプ ビーズを使用しています。動作中は高熱が発生するため、より熱伝導率の高いアルミニウム合金を使用する必要があります。通常、ダイカストアルミニウムハウジング、押し出しアルミニウムハウジング、およびプレスアルミニウムハウジングがあります。アルミダイカストハウジングは、圧力鋳造部品の技術です。液体の亜鉛、銅、アルミニウムの合金をダイカストマシンの注入口に流し込み、あらかじめ設計された金型で制限された形状のハウジングをダイカストマシンで鋳造します。

アルミダイカストハウジング

製造コストが抑えられ、放熱翼を薄くすることができず、放熱面積を大きくすることが難しい。 LED ランプのヒートシンクに一般的に使用されるダイカスト材料は、ADC10 と ADC12 です。

押し出しアルミニウムハウジング

液体アルミニウムは固定された金型から押し出され、その後バーが機械加工され、ハウジングの必要な形状に切断されます。後処理コストは比較的高くなります。放熱翼の枚数を多く薄くすることができ、放熱面積を最大限に拡大します。放熱翼が作動すると、空気の対流が自動的に形成されて熱が拡散し、放熱効果がより良くなります。一般的に使用される材質はAL6061、AL6063です。

アルミ打ち抜きハウジング

鋼板やアルミニウム合金板をパンチとダイスで打ち抜き、引き上げることによりカップ状のハウジングに成形されます。パンチングハウジングの内外周は滑らかで、羽がないため放熱面積が限られています。一般的に使用されるアルミニウム合金材料は 5052、6061、6063 です。プレス部品の品質が低く、材料の利用率が高いため、低コストのソリューションとなります。
アルミ合金筐体は熱伝導が良く、絶縁型スイッチング定電流電源に最適です。非絶縁型スイッチ定電流電源の場合、CE または UL 認証に合格するには、ランプの構造設計を通じて AC 電源と DC 電源、高電圧電源と低電圧電源を絶縁する必要があります。

プラスチック被覆アルミニウムハウジング

熱伝導性プラスチックシェルアルミコアハウジングです。熱伝導性プラスチックとアルミニウム製ヒートシンクは射出成形機で一度に成形され、アルミニウム製ヒートシンクは埋め込み部品として使用されますが、事前に機械加工が必要です。 LED ランプ ビーズの熱は、アルミニウム放熱コアを介して熱伝導性プラスチックに素早く伝達されます。熱伝導性プラスチックは、複数の翼を利用して空気の対流を形成して放熱し、その表面を利用して熱の一部を放射します。

プラスチックコーティングされたアルミニウムハウジングは、通常、熱伝導性プラスチックの元の色である白と黒を使用し、黒のプラスチックプラスチックコーティングされたアルミニウムハウジングは、より良い放射熱放散効果を持っています。熱伝導性プラスチックは熱可塑性材料の一種です。材料の流動性、密度、靭性、強度は射出成形が容易です。耐寒性、熱衝撃性が高く、断熱性にも優れています。熱伝導性プラスチックの放射率は通常の金属材料に比べて優れています。

熱伝導性プラスチックの密度は、アルミダイカストやセラミックの密度よりも 40% 低いです。プラスチッククラッドアルミニウムの重量は、同じ形状のハウジングの場合、ほぼ 3 分の 1 に削減できます。オールアルミハウジングに比べ、加工コストが安く、加工サイクルが短く、加工温度も低いため、完成品は壊れやすいものではありません。顧客が用意した射出成形機は、ランプの差別化された外観の設計と生産を実行できます。プラスチックで覆われたアルミニウムハウジングは優れた絶縁性能を備えており、安全規制に簡単に合格できます。

高熱伝導性プラスチックハウジング

最近、高熱伝導率プラスチックハウジングが急速に発展しています。高熱伝導性プラスチックハウジングはオールプラスチックハウジングです。熱伝導率は通常のプラスチックの数十倍で2-9w/mkに達します。熱伝導性、放熱性に優れています。 ;各種パワーランプに適用可能な新しいタイプの絶縁・放熱材料で、1W～200Wの各種LEDランプに幅広く使用可能です。