Охлаждение светодиодов: мелочей быть не может
Благодаря многим своим положительным качествам cветодиоды сегодня завоевывают все больший и больший сегмент рынка осветительных приборов как бытового, так и промышленного назначения. Основные их преимущества — экономия электроэнергии, нетоксичность, практическое отсутствие вредных для человеческого глаза частотных колебаний в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Тем не менее, светодиоды в процессе преобразования подводимой электроэнергии в видимое излучение выделяют определенное количество тепла. Это тепло, если не обеспечить его эффективный отвод, может негативно влиять на цветовые и световые параметры, а также срок службы осветительного прибора.
Разработчики учитывают, что лишь 25% потребляемой электрической мощности светодиодной аппаратуры расходуется на генерирование света, остальные 75% — это тепловая энергия. Поэтому для оптимизации температурного режима светодиодов требуется их постоянное и интенсивное охлаждение. Передача тепла нагретым телом, как известно из физики, осуществляется тремя путями: излучением, конвекцией и теплопроводностью. И каждый из этих физических процессов в ходе конструирования светильников принимается во внимание.
Для повышения интенсивности излучения поверхность осветительного прибора, непосредственно контактирующая со светодиодами, изготавливается из пластмассы или керамики — материалов, имеющих гораздо более высокие спектральные коэффициенты излучения, чем металлы.
Чтобы увеличить конвекцию и обеспечить беспрепятственный контакт светильника с потоками атмосферного воздуха, стараются максимально увеличить площадь поверхности корпуса, для чего применяют материалы с шероховатой структурой и специальные охлаждающие ребра. Мощные осветительные приборы дополнительно оснащают вибрирующими мембранами или миниатюрными вентиляторами.
Высокая теплопроводность светодиодных ламп и светильников достигается за счет применения в их конструкции различных охлаждающих элементов и узлов. Для каждого прибора они индивидуальны. Наиболее удачный пример — подложки из керамики с заранее нанесенными токоведущими трассами, к которым напрямую подпаиваются светодиоды. Интенсивность отвода тепла таких подложек в два раза больше, чем аналогичных металлических.
Каждая из перечисленных «мелочей» помогает не только создать необходимый комфорт в освещаемом помещении, но и надолго забыть о замене вышедших из строя светодиодов.
Дата публикации: 27.02.2012