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頗具性價(jià)比的高導(dǎo)熱塑料工礦燈設(shè)計(jì)技術(shù)

作者:顏重光 何明道 徐淑紅 時(shí)間:2015-04-28 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  照明燈具為了迎合市場(chǎng)和客戶的需要,必須創(chuàng)新設(shè)計(jì)萬千種方案和造型?,F(xiàn)有的照明相關(guān)器件、材料已不能滿足不斷變化市場(chǎng)的需要,需要不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路、創(chuàng)新新材料、新工藝,才能創(chuàng)新設(shè)計(jì)生產(chǎn)新一代的照明燈具。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/273288.htm

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  作為室內(nèi)外照明用途廣泛和需求量大的產(chǎn)品,以往傳統(tǒng)的采用低電壓、大電流的燈珠工作狀態(tài)設(shè)計(jì),如集中封裝的COB,在點(diǎn)亮?xí)r造成燈具高熱難以散發(fā),一直是令產(chǎn)品設(shè)計(jì)師費(fèi)心費(fèi)力去尋求降溫散熱的方法而頭疼的,耗用較多的鋁材而設(shè)計(jì)成效果欠佳的散熱器件,散熱器設(shè)計(jì)高大笨重。

  出現(xiàn)為工礦燈提供一種散熱好、耐腐蝕、絕緣性能好的新一代材料,工礦燈新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)因此有了創(chuàng)新的方案。如圖1所示二個(gè)不同散熱材料、不同方案設(shè)計(jì)的100W功率LED工礦燈,左面是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的LED工礦燈,采用低電壓、大電流COB的 LED燈珠光源板,外置驅(qū)動(dòng)電源,多鰭片鋁合金散熱器,整體自重5—6kg;右面是采用HVLED均布技術(shù)光源板,高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)電源,和散熱器,創(chuàng)新設(shè)計(jì)的新一代工礦燈,整體自重僅1.85kg。

  2 高導(dǎo)熱塑料

  高導(dǎo)熱塑料,顧名思義就是導(dǎo)熱性能優(yōu)良的塑料。高導(dǎo)熱塑料導(dǎo)熱系數(shù)2-9 W/mk,耐壓AC6000V,耐高溫,耐酸堿鹽霧腐蝕,阻燃等級(jí)高。適合于擠塑、注塑成型的自動(dòng)化、大批量生產(chǎn),產(chǎn)品無需任何后道工序,大大降低了制造成本,生產(chǎn)過程環(huán)保而無污染。

  塑料有石化塑料和生化塑料二大類,分別來自于石油和植物。石化塑料從石油分解中獲取,石化塑料廢棄之后很難自行分解。生化塑料來自植物,廢棄時(shí)只要加以粉碎,埋入地下幾年后,在一定濕度和微生物的作用下,可自行分化瓦解,實(shí)行全降解,非常環(huán)保。

  傳統(tǒng)的石油基塑料制品在為人們?nèi)粘I顜肀憷耐瑫r(shí),也產(chǎn)生了一系列問題,其中白色污染和能源短缺最為嚴(yán)重。為了解決這些問題,一種可完全降解的生物塑料—改性聚乳酸PLA應(yīng)運(yùn)而生,它既具高導(dǎo)熱性能,又具有良好的絕緣性能,無漏電之虞,正是LED照明所需要的、理想的散熱器新材料。

  PLA(Polylactic Acid)是聚乳酸的英文簡(jiǎn)寫,是以乳酸為主要原料的聚合物。其合成原料主要來源于植物性淀粉(俗稱“玉米淀粉”),它不僅可以持續(xù)利用,而且使用后粉碎埋在土壤中可被微生物完全分解,對(duì)環(huán)境無任何污染,因此是目前國際上公認(rèn)的理想的綠色材料。高導(dǎo)熱生物塑料由PLA多次改性而成的,導(dǎo)熱速度快、主要特點(diǎn)是散熱好,又具一定的剛度??梢詮V泛應(yīng)用于不同功率(3W-200W)的LED燈具,涵蓋球泡燈、日光燈、天花燈、筒燈、軌道射燈、Par燈、工礦燈、防爆燈、路燈等常見的LED燈具。高導(dǎo)熱塑料具有抗紫外線,耐酸堿鹽霧腐蝕的特性,尤其適合在一些特殊要求的環(huán)境中使用,如海邊、碼頭、海洋船舶,有鹽霧及酸堿濃度較大的使用環(huán)境。

  3 高導(dǎo)熱塑料散熱器VS鋁散熱器

  1、絕緣特性:高導(dǎo)熱塑料的絕緣特性,使整燈產(chǎn)品可采用各種不同的電源方案,如非隔離開關(guān)恒流驅(qū)動(dòng)電源方案,高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)電源方案,無需體積大、價(jià)格貴的外置電源。有效地降低整燈成本,提升整燈效率,減少產(chǎn)品的體積。

  2、耐酸堿,鹽霧的腐蝕:整燈產(chǎn)品能廣泛應(yīng)用在各種惡劣環(huán)境中,如海洋,沙漠,井下等腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境中,有效地避免了鋁件散熱體由于鹽霧,濕度等惡劣環(huán)境所造成的氧化,腐蝕和銹蝕的缺點(diǎn)。

  3、加工特性:直接采用注塑方式制作,一次成型,光潔度高;避免了鋁件作為散熱體的后續(xù)多道加工工序的成本,生產(chǎn)過程無任何重金屬污染,以及廢水廢氣的排放。

  4、塑包鋁結(jié)構(gòu):既可充分發(fā)揮鋁傳導(dǎo)熱量速度快的特性,又可以充分發(fā)揮散熱材料熱對(duì)流輻射能力特性,散熱效果比單獨(dú)使用鋁件更為有效。

  5、整燈產(chǎn)品重量輕:由于散熱效果明顯,可以用更小的體積,更輕的重量,滿足同一尺寸散熱體用在更高功率產(chǎn)品的需求。

  6、環(huán)保特性:高導(dǎo)熱塑料使用PLA玉米淀粉作為原料,具有全降解的特性,更符合歐美的環(huán)保要求,更易被客戶所接受。

  7、特殊燈具的應(yīng)用:如在防爆燈的應(yīng)用方面,由于絕緣散熱材料具一定的剛度,可以取代金屬作為防爆燈的外殼,大幅減少金屬作為防爆燈外殼所必須的安全工藝,可以減少制造工序,降低成本。

  高導(dǎo)熱塑料與鋁合金散熱器的優(yōu)勢(shì)比對(duì)如表1所示。

  4 高導(dǎo)熱塑料工礦燈設(shè)計(jì)方案

  瀚富新材2013年初導(dǎo)入PLA高導(dǎo)熱塑料材料以來,一直致力于高導(dǎo)熱塑料在LED照明領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)推廣。率先推出高導(dǎo)熱塑料工礦燈實(shí)用設(shè)計(jì)方案。

  高導(dǎo)熱塑料工礦燈采用由高導(dǎo)熱塑料為主體全塑料或塑包鋁散熱的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)套件,和集光電一體于一塊鋁基板上的光電引擎組成。圖2是高導(dǎo)熱塑料工礦燈外觀圖,右側(cè)圖是帶散熱鰭片的高導(dǎo)熱塑料散熱器;左側(cè)圖是集光電一體的光電引擎。光電引擎采用不需要變壓器、不需要電解電容器、不需要電感器的高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)電源;采用均布HVLED的光源燈珠布程設(shè)計(jì)技術(shù)。光電引擎上的LED燈珠、高壓線性恒流驅(qū)動(dòng)電源芯片、整流橋堆、貼片電阻電容均可一次在上自動(dòng)貼片生產(chǎn),生產(chǎn)效率高,節(jié)省人工。

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