如何避免大功率灯具出现散热问题

对灯具而言,高功率和小尺寸相互制衡,但在灯具设计中做出良好的选择即可解决这个问题。了解您能做些什么以确保在灯具设计期间考虑关键要素,并明智地选择光学器件。

 

在照明中,消耗的大部分电能被转化为废热。由于散热器空间不足,因此存在过热的风险,从而降低 LED 的使用寿命。此外,温度升高也会影响灯光的波长性能。

尽管如此,仍有一些应用需要使用大功率灯具。这在商业区环境(链接)和建筑照明(链接)中比较常见。与此同时,在这两种环境中,都需要使用隐藏光源营造一种非常显眼的效果。从技术层面来说,这意味着透镜的尺寸可能相当大,而灯具则需要尽可能小巧紧凑,导致散热器注定没有太多的空间。陈列橱窗就是一个典型的例子,橱窗照明需要一个足够强大的光源,才能与自然光一较高下。

因此,您在设计中应该考虑些什么才能避免大功率灯具中经常出现的散热陷阱呢?

 

光学器件材料/光学器件材料选择

光学器件位于每一个灯具的中心,不仅靠近热源,而且被几乎密封的设计元件包围。因此,光学器件的材料选择至关重要。所以,您必须明智地选择使用哪些光学器件材料并做出清醒的决定。

 

thermal testing

 

光学器件的材料多种多样,如铝、硅胶、亚克力和聚碳酸酯。每种材料都有特定的热特性。

LEDiL 反光杯主要由聚碳酸酯制成,并采用不同的金属化方法。

一个良好的反光杯选择是 ELLA, 该反光杯由高温聚碳酸酯 (APEC) 制成。与标准塑料反光杯相比,ELLA 具有更出色的抗冲击性和更高的耐热性。

如果需要更耐热的材料,那么解决方案是铝。灯具中的散热问题可以通过选择反光杯来解决,例如新发布的 ALISE 产品系列。ALISE 是一种耐热铝制反光杯,无惧高温炙烤,可为轨道灯或凹天花板灯提供优质的照明质量。

另一方面,如果透镜可完全控制光线,则意味着聚光光束更集中且溢出光减少。透镜材料有何不同之处?

硅胶透镜是最坚韧的透镜,具有优异的耐热性和光学性能,效率之高甚至超过玻璃。使用硅胶透镜的高流明输出照明的一个主要例子是我们最新的硅胶得意之作,即 SAKURA。然而,这些出众的功能伴随着更高的价格。

亚克力是一种透光率很高的刚性透镜材料,且凭借更高的效率,可以打造更高功率的灯具。您可以选择紧凑但强大的透镜,如 OLGA 这些透镜广泛支持大功率 LED。

聚碳酸酯具有出色的抗冲击性,并以良好的耐热性而著称。同时,它还可吸收更多的热量。在工业应用中,HB-IP-2X6 聚碳酸酯具有出色的抗冲击性,并以良好的耐热性而著称。同时,它还可吸收更多的热量。在工业应用中,

 

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最大限度减少来自驱动器的热量

在避免出现散热问题方面,考虑 LED 驱动器的位置可带来巨大改变。例如,将驱动器放置在灯具外部有助于确保驱动器组件不会增加灯具内部的热量,而且一个 LED 驱动器可以用于多个灯具。驱动器安放在灯具外部还可达到一箭双雕的效果,因为驱动器安放在灯具外部也有助于灯具显得小巧紧凑。

 

最大限度提高散热器效益

散热器是灯具的一部分,可吸收并散发 LED 产生的热量,以帮助 LED 冷却。在最大限度提高灯具的散热器效益方面,散热器的尺寸、形状、定向和环境温度以及气流发挥着重要作用。

最终,这一切都会影响整体结果,即使是最小的细节也会产生巨大的影响。LED 和散热器之间的连接好坏以及连接方式是其中的一个关键因素。散热膏是一个不错的选择,因为它不仅可降低热阻,还可提高零部件之间的热导率。实践表明,使用散热膏代替散热垫可大幅降低 LED 使用时的温度。此外,即使连接材料纤薄柔韧,散热器和 LED 之间的连接也需要完美地压接。避免气隙有助于利用热阻实现理想的冷却性能。

以下是我们的模拟示例,对两种轨道灯设计及其透镜在达到最高温度 80℃ 之前的最大流明输出进行对比。灯具 A 配备独立的散热器。在灯具 B 的设计中,散热器集成在灯具的整体设计中。

 

Thermal simulation with separate heat sink 灯具 A 配备独立的散热器。最大功率为 17 W,输出为 2200 lm。

 

Thermal simulation with heat sink integrated 灯具 B 的散热器集成在整个灯具之中。最大功率为 22 W,输出为 2800 lm。

 

在这两款灯具中,透镜的最高工作温度为 80℃。由于灯具 B 的热量分布区域更大,因此可用于更高的功率,从而产生更高的流明输出。总体而言,这意味着灯具 B 尽管尺寸与灯具 A 相同,但借助散热和灯具设计,输出的流明多 27%。

 

明智选择,冷静出手!

如果您想了解更多关于 LED 灯具的良好散热管理以及选择何种光学器件的信息,或者您遇到与此相关的问题 请点击此处 并联系我们。

您还可以查看 LEDiL 安装指南,了解更多关于光学材料特性的信息。