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屋外用LEDランプの注意点

2023-11-28

屋外用 LED ランプの設計において注意すべきいくつかの問題



1.屋外照明設計者は屋外 LED ランプの作業環境を考慮する必要があります

複雑な作業環境のため、LED屋外照明器具は温度、紫外線、湿度、雨、雨、砂、化学ガスなどの自然条件の影響を受けます。時間の経過とともにLEDの光が減衰する問題は深刻です。 したがって、屋外照明の設計者は、設計時にこれらの外部環境要因が LED 屋外照明に与える影響を考慮する必要があります。

2. 屋外用LEDランプの放熱材選定の注意点

LEDの発熱問題を解決するため、外装ケースとヒートシンクを一体化した設計となっております。 この方法が好ましく、一般的には熱伝導率の良いアルミニウムまたはアルミニウム合金、銅または銅合金などの合金が使用される。 放熱には空気対流放熱、強風冷却放熱、ヒートパイプ放熱があります。 (ジェット冷却による放熱もヒートパイプ冷却の一種ですが、構造はより複雑です。)

3. 屋外用LEDチップパッケージング技術

現在、中国で生産される LED ランプ (主に街路灯) は、ほとんどが 1W LED を複数のストリングおよび並列で使用して組み立てられています。 この方法は高度なパッケージング技術よりも耐熱性が高く、高品質のランプを製造するのは容易ではありません。 または、30W、50W、またはさらに大きなモジュールと組み合わせて、必要な電力を実現することもできます。 これらの LED のパッケージ材料は、エポキシ樹脂でカプセル化され、シリコーンでカプセル化されています。 2 つの違いは、エポキシ樹脂パッケージは耐熱性が低く、時間の経過とともに劣化しやすいことです。 シリコンパッケージの方が耐熱性に優れておりますので、ご使用の際はご選択ください。

マルチチップとヒートシンクをパッケージ全体として使用するか、アルミニウム基板のマルチチップパッケージを使用し、相変化材料または放熱グリースをヒートシンクに接続し、熱抵抗を高める方が良いでしょう。 LED素子を組み込んだ製品に比べて製品の発光効率が高くなります。 熱抵抗が 1 ~ 2 小さくなり、熱放散が促進されます。 LED モジュールの場合、モジュール基板は通常銅基板であり、外部ヒートシンクとの接続には、銅基板上の熱が確実に伝わるように、優れた相変化材料または優れた放熱グリースを使用します。外部ヒートシンクを適時に取り付けます。 さらに、処理が適切でないと、熱が蓄積しやすく、モジュールチップの温度が過度に上昇し、LED チップの正常な動作に影響を及ぼします。 マルチチップパッケージは一般的な照明器具の製造に適しており、モジュールパッケージはスペースが限られた小型LEDランプ(自動車のメイン照明用ヘッドライトなど)の製造に適していると著者は考えています。

4.屋外用LEDランプラジエーターの設計に関する研究は、LEDランプの重要なコンポーネントです。 その形状、体積、放熱表面積は、有益となるように設計する必要があります。 ラジエーターが小さすぎると、LED ランプの動作温度が高すぎて、発光効率と寿命に影響を及ぼします。ラジエーターが大きすぎると、材料の消費により製品のコストと重量が増加し、製品の競争力が低下します。減少。 適切な LED ライト ラジエーターを設計することが重要です。 ヒートシンクの設計には次の部分があります。

1.LED ライトが熱を放散するために必要な電力を定義します。

2.ヒートシンクのいくつかのパラメータを設計します:金属の比熱、金属の熱伝導率、チップの熱抵抗、ヒートシンクの熱抵抗、周囲の空気の熱抵抗。

3.分散の種類(自然対流冷却、強風冷却、ヒートパイプ冷却、その他の放熱方法)を決定します。コスト比較から、自然対流冷却が最もコストが低く、強風冷却媒体、ヒートパイプ冷却コストが高くなります。 、ジェット冷却コストが最も高い。

4.LED 照明器具に許容される最大動作温度を決定します (周囲温度に照明器具の承認温度上昇を加えたもの)。

5.ヒートシンクの体積と放熱面積を計算します。 そしてヒートシンクの形状を決めます。

6.ラジエーターとLEDランプを組み合わせて完全な照明器具を作り、8時間以上作業します。 室温 39 °C ~ 40 °C で照明器具の温度をチェックし、熱放散要件が満たされているかどうかを確認し、計算が正しいかどうかを確認します。 条件を確認し、パラメータを再計算して調整します。

7.ラジエーターとランプシェードのシールは防水性と防塵性を備えている必要があります。 ランプ カバーとヒート シンクの間には、老化防止ゴム パッドまたはシリコン ゴム パッドを詰める必要があります。 防水・防塵性を確保するためにステンレスボルトで固定してください。 中国が公布した最新の屋外照明技術仕様および都市道路照明設計基準を参照することは、屋外照明設計者にとって必須の知識です。