Cómo evitar problemas térmicos en lámparas potentes

Potencia alta y tamaño pequeño es una ecuación para las lámparas que se puede resolver tomando buenas decisiones en el diseño de las lámparas. Descubra lo que puede hacer para asegurarse de que el diseño de su lámpara tiene en cuenta los factores clave y le permite tomar decisiones inteligentes de ópticas.

 

En la iluminación, la mayor parte de la energía eléctrica aplicada se convierte en calor residual. Debido a la falta de espacio para un disipador, existe el riesgo de sobrecalentamiento y, por consiguiente, una disminución de la vida útil del LED. Además, el aumento de la temperatura puede tener impacto en el rendimiento de la longitud de onda de la luz.

A pesar de eso, hay varias aplicaciones que requieren el uso de lámparas potentes. Este es el caso ideal en los entornos comerciales y la luz arquitectural. Al mismo tiempo, en ambos entornos el objetivo es crear un efecto de gran visibilidad procedente de fuentes invisibles. Técnicamente hablando esto significa que las lentes pueden tener un tamaño bastante grande mientras que las lámparas deben ser lo más compactas posible, lo que significa que no hay mucho espacio para el disipador. Los escaparates, que deben estar iluminados con una fuente de luz suficientemente potente para competir con la luz natural, son un buen ejemplo de esto.

Así pues, ¿qué debería tener en cuenta en su diseño para evitar las dificultades térmicas que a menudo surgen en las lámparas potentes?

 

Materiales ópticos

En el corazón de cada lámpara, cerca de la fuente de calor y rodeadas de elementos de diseño casi herméticos, se encuentran las ópticas. Por lo tanto, la elección del material de la óptica desempeña un papel clave. Elija con sabiduría y tome decisiones conscientes sobre los materiales ópticos que usa.

 

 

Hay diferentes materiales ópticos como el aluminio, la silicona, PMMA y PC. Cada material tiene propiedades térmicas específicas.

Los reflectores LEDiL están fabricados principalmente en policarbonato con diferentes métodos de metalización.

Una opción de reflector excelente es ELLA, un reflector hecho de PC (APEC) de alta temperatura. ELLA ofrece una resistencia excelente a los impactos y temperaturas más altas en comparación con los reflectores de plástico estándar.

Si se necesita un material con más resistencia térmica, la solución es el aluminio. Los problemas térmicos en una lámpara pueden resolverse, por ejemplo, eligiendo un reflector de la gama de productos ALISE que se ha lanzado recientemente. ALISE es un reflector de aluminio con resistencia térmica que ofrece luz de primera calidad para cualquier lámpara sobre riel o iluminación descendente con la capacidad de resistir las altas temperaturas.

Por otro lado, los lentes ofrecen un control total de la luz, lo que significa que los haces de luz puntual se concentran más y se reduce la dispersión de luz. ¿Cuáles son las diferencias en los materiales de las lentes?

Las lentes de silicona son las más resistentes de todas y proporcionan una excelente resistencia térmica, así como un excelente rendimiento óptico con una eficiencia aún mayor que el cristal. Un ejemplo de iluminación de alto rendimiento lumínico con lentes de silicona es nuestra última joya de silicona llamada SAKURA. Sin embargo, estas características sobresalientes tienen un precio más alto.

PMMA es un material de lente rígido con una alta tasa de transmisión de luz y, debido a su mayor eficiencia, puede lograr una mayor potencia de la lámpara. Puede decidirse por una opción compacta pero potente de lentes como OLGA con amplio soporte para LEDs potentes.

PC ofrece una resistencia excelente a los impactos y es conocida su buena resistencia térmica. Al mismo tiempo, absorbe más calor. En las aplicaciones industriales, HB-IP-2X6 podría ser su elección de lente. Es una opción ideal cuando la altura de montaje está a más de 10 m y la temperatura ambiente es alta.

 

 

Minimizar el calor del controlador LED

Tener en consideración la ubicación del controlador LED supone una diferencia considerable para evitar problemas térmicos. Por ejemplo, si se coloca fuera de la lámpara, contribuye a garantizar que los componentes del controlador no aumenten el calor dentro de la carcasa de la lámpara y, además, se puede usar un controlador LED para varias lámparas. Mantener el controlador en el exterior de la lámpara tiene una doble función, ya que, al colocarlo fuera de la lámpara, también ayuda en la misión de crear una lámpara que sea compacta.

 

Maximizar las ventajas del disipador

Los disipadores son la parte de las lámparas que absorben y disipan el calor del LED y lo enfrían. El tamaño, la forma, la orientación y la temperatura ambiente del disipador, junto con el flujo de aire, desempeñan un papel importante para maximizar el beneficio del disipador en las lámparas.

Al final, todo afecta a los resultados generales y hasta los detalles más pequeños pueden tener un gran impacto. También es un aspecto fundamental que se hagan bien las conexiones entre el LED y el disipador. La pasta térmica es una buena opción, ya que disminuye la resistencia térmica y mejora la conductividad térmica entre las piezas. Se ha observado que el cambio de una almohadilla térmica por pasta térmica, puede dar como resultado un enorme descenso de la temperatura de la unción del LED. Y aunque el material de conexión es delgado y flexible, la conexión entre el disipador y el LED debe estar encajada perfectamente. Si se evitan los espacios de aire, se garantiza un rendimiento de enfriamiento ideal debido a la resistencia térmica.

Hemos simulado un ejemplo comparando dos diseños de luz sobre riel y su máximo flujo lumínico antes de que se alcance la temperatura máxima de la lente de 80 °C. La lámpara A está equipada con un disipador independiente. En el diseño de la lámpara B, el disipador está integrado en el diseño general de la lámpara.

 

Lámpara A con disipador independiente. Potencia máxima de 17 W y 2200 lm de salida.

 

Lámpara B con disipador integrado en toda la carcasa de la lámpara. Potencia máxima de 22 W con 2800 lm de salida.

 

En ambas lámparas la temperatura de servicio máxima de la lente es de 80 C. Como la lámpara B distribuye el calor en un área más grande, se puede utilizar con mayor potencia y da como resultado un mayor flujo lumínico. En general, esto significa que la lámpara B, aunque tenga el mismo tamaño que la lámpara A, puede emitir un 27 % más de lúmenes gracias al diseño térmico y de la lámpara.

 

Tome decisiones inteligentes y mantenga baja la temperatura

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También puede consultar la guía de instalación de LEDiL para obtener más información sobre las propiedades de los materiales ópticos.