LED Bölme ne tür bir ısı dağıtma yapısı kullanıyor?

Profesyonel aydınlatma sektöründe, LED bölmeler (bölmeler/lumboz ışıkları), sağlamlıkları ve yüksek IP65 veya daha yüksek dereceleri nedeniyle dış mekanlarda, koridorlarda, yer altı otoparklarında ve endüstriyel ortamlarda yaygın olarak kullanılır. Bununla birlikte, yüksek IP65 muhafaza tasarımları benzersiz ısı dağıtımı zorlukları sunar.

LED'lerin ömrü ve lümen devamlılığı (örneğin L70 standardı), çipin bağlantı sıcaklığı (Tj) ile yakından ilişkilidir. Sıcaklık, LED ömrünü etkileyen birincil faktördür. Bu nedenle, profesyonel bir LED bölmesinin, 50.000 saat veya daha fazla beklenen ömrünü korurken, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında uzun süreli çalışmayı sağlamak için ısıyı LED çipinden hızlı bir şekilde dağıtmak için verimli ve güvenilir bir ısı dağıtma yapısına sahip olması gerekir.

Bir Bölmenin Isı Dağıtım Yapısının Üç Temel Bileşeni

LED bölmesinin ısı dağıtım sistemi, birlikte çalışan üç temel bileşenden oluşan karmaşık, çok katmanlı bir yapıdır: ısı kaynağı yönetimi, ısı iletim yolları ve ısı taşınımı/radyasyonu.

1. Isı Yönetimi: LED Modül Yüzey Seçimi

Isı dağıtımındaki ilk adım, ısıyı LED çipinin altından uzağa aktarmaktır.

Metal Çekirdek Baskılı Devre Kartı (MCPCB): Yüksek kaliteli LED bölmeler, geleneksel FR4 fiberglas paneller yerine neredeyse yalnızca MCPCB'yi kullanır. Çekirdekleri alüminyum alt tabaka olan MCPCB'ler son derece yüksek termal iletkenliğe sahiptir. Bu, çalışma sırasında LED çipi tarafından üretilen ısının mümkün olduğu kadar hızlı bir şekilde alüminyum alt tabaka yüzeyine aktarılmasını sağlar.

Yüksek Isı İletkenliğine Sahip Yapıştırıcı ve Lehim: Termal temas direncini en aza indirmek için LED çipi ile MCPCB arasında yüksek ısı iletkenliğine sahip özel lehim veya yapıştırıcı kullanılmalıdır. Profesyonel bir bölmedeki bu prosesin hassasiyeti ve malzeme saflığı, ürün kalitesinin temel farklılaştırıcı unsurlarıdır.

2. Isı Transfer Yolu: Muhafaza Malzemesi ve Yapısının Entegrasyonu

Isı MCPCB'den aktarıldıktan sonra armatürün dış yüzeyine güvenilir bir yola ihtiyaç duyar.

Döküm Alüminyum Alaşımlı Muhafaza: Çoğu bölme muhafazası, IK darbe direnci gereksinimlerini karşılamak için polikarbonat (PC) kullanırken, içindeki kritik ısı dağıtım bileşenleri tipik olarak hâlâ basınçlı döküm alüminyum alaşımıdır. Profesyonel yapısal tasarım, MCPCB'yi alüminyum alaşımlı soğutucuya sabitler.

Yapısal Olarak Entegre Isı Emici: Bazı yüksek performanslı LED bölmelerde, ana muhafaza (özellikle arka kısım), ısı emici işlevine sahip yapısal bir ısı emici olarak tasarlanmıştır. Hassas kanat aralığı ve kalınlığı, ortam havasıyla temas eden yüzey alanını maksimuma çıkaracak şekilde tasarlanmıştır.

3. Isı Taşımı ve Radyasyon: Kapalı Ortamlardaki Zorluklar

Bölmeler tipik olarak yüksek düzeyde yalıtılmış olduğundan (örn. IP66), dahili ısı dağıtımı öncelikle mahfazaya yapılan iletime dayanır ve burada daha sonra konveksiyon ve radyasyon yoluyla dağıtılır.

Maksimum Yüzey Alanı: Armatür muhafazasının etkili ısı dağıtım yüzey alanı, ısı dağıtım verimliliği açısından çok önemlidir. Muhafaza PC'den yapılmış olsa bile, içindeki metal ısı emici, birden fazla termal yol aracılığıyla eşit ısı dağılımı sağlar.

Renk ve Kaplama Etkileri: Muhafazanın rengi ve yüzey kaplaması da ısı radyasyon verimliliğini etkiler. Koyu kaplamalar (siyah veya koyu gri gibi) daha yüksek emisyona sahiptir, bu da hava geçirmez ortamlarda kızılötesi radyasyon yoluyla ısı dağılımını kolaylaştırır.

Sürücüler ve Güç Kaynakları için Isı Dağıtımıyla İlgili Hususlar

Armatürlerdeki bir diğer önemli ısı kaynağı olan sürücünün ısı dağıtım tasarımı da aynı derecede önemlidir. Sürücü arızası LED armatür arızasının ana nedenlerinden biridir.

Fiziksel İzolasyon: Profesyonel LED bölme yapısal tasarımı, sürücü ile LED modülü arasında belirli bir fiziksel mesafe veya izolasyon boşluğu sağlar. Bu, LED modülü tarafından üretilen ısının, sürücü içindeki elektrolitik kapasitörler gibi hassas elektronik bileşenlere geri aktarılmasını önler.

Sürücü Saklama: Yüksek IP derecelerine sahip bölme sürücüleri genellikle termal olarak iletken epoksi veya silikonla kaplanır. Bu, yalnızca neme karşı ek IP koruması sağlamakla kalmaz, aynı zamanda sürücünün dahili çipleri tarafından üretilen ısıyı muhafazaya eşit şekilde dağıtarak nemli ve titreşimli ortamlarda güvenilirliği daha da artırır.