Анализ и пути оптимизации конструкций современных светодиодных ламп-ретрофитов

Альтернативой керамическим теплоотводам может быть применение теплорассеивающих пластмасс [3, c.50].

Физика процесса теплорассеяния такова, что количество поглощаемого воздухом тепла определяется параметрами воздуха (температуры, влажности, скорости), а не материала, из которого изготовлена теплорассеивающая поверхность. Именно теплорассеивание в пограничных слоях воздуха является ограничивающей стадией теплообмена в системе «генератор тепла – воздух». Окружающий воздух просто не может рассеять (принять) более 5…10 Вт тепловой энергии с единичной поверхности теплообмена. Следовательно, при выборе материала для теплорассеивающих устройств необходимо принимать во внимание, что теплопроводность материала равная 5…10 Вт/(м∙К) необходима и достаточна, чтобы передать на поверхность охлаждения все тепло, которое может быть принято окружающим воздухом, а применение материалов с большей теплопроводностью является технически избыточным. Таким образом, несмотря на значительно более низкую теплопроводность теплопроводящих пластмасс (максимум 40 Вт/(м∙К)), возможно их применение при создании конструкций радиаторов для ламп-ретрофитов. Эффективность теплоотвода уменьшается незначительно, при этом стоимость и масса полимерных радиаторов ниже (стоимость ниже в 2–3 раза, масса ниже в среднем на 40%). Технология теплопроводящих пластмасс аналогична технологии изготовления обычных пластмассовых изделий.

Таким образом, исходя из того, что теплопроводящая способность алюминия реально востребована в системах естественного охлаждения всего лишь на 5%, для снижения стоимости и улучшения массогабаритных показателей возможно применение в качестве материала радиатора теплопроводящих пластмасс.

Дополнительные преимущества теплорассеивающих пластмасс: изделия получаются гораздо точнее, чем детали, отлитые из алюминия; поверхность деталей не шероховатая, а имеет «зеркальное» качество; существует возможность изготовления изделий сложной формы.

Литература

1.​ Туркин А. Светодиодные источники света на основе технологии удаленного люминофора: теория и реальность // Современные технологии автоматизации. – 2012, №4. – С. 19-24.

2.​ Армин Ф. Технологии сборки. Эффективный теплоотвод с помощью керамических подложек // Полупроводниковая светотехника. – 2010, №5. – С. 30-32.

3.​ Криваткин А. Применение теплорассеивающих пластмасс для охлаждения LED-кристаллов // Современная светотехника. – 2010, №4. – С. 50-54.