Алюминий обычно лучше рассеивает тепло, но влагозащищенный светильник получает одобрение по всей системе теплоотвода, а не только по названию материала корпуса. Покупателю не следует спрашивать, что лучше — алюминий или пластик. Правильный вопрос заключается в том, создают ли светодиодная плата, драйвер, корпус, уплотнение, температура окружающей среды, условия очистки и план технического обслуживания систему теплоотвода, которую можно проверить до отгрузки.
Согласно рекомендациям Cree по теплоотводу светодиодов , теплопроводность алюминия составляет от 120 до 240 Вт/м·К, а акрила — 0.2 Вт/м·К. По данным FSRI , измеренная теплопроводность поликарбоната составляет около 0.163 Вт/м·К при 15 °C для одного необработанного образца. Эти цифры объясняют, почему выбор материала имеет значение, но они все же не заменяют тепловые испытания на уровне светильника.
Основные выводы
- Алюминий обычно обеспечивает более эффективный путь рассеивания тепла для мощных влагозащищенных светильников.
- Полностью пластиковые корпуса могут работать при условии контроля нагрузки, температуры привода, температуры окружающей среды и условий эксплуатации.
- Покупатель должен утвердить всю тепловую схему целиком, а не только материал корпуса.
- Перед заключением договора с производителем оригинального оборудования (ODM) покупателям Fanxstar следует запросить информацию о температуре Tc, температуре корпуса драйвера, температуре светодиодной платы, состоянии герметизации и воздействии промывки.
Почему алюминий обычно выигрывает в споре о теплопередаче
Теплопроводность создает первое смещение.
Согласно рекомендациям Broadcom по теплоотводу светодиодов , алюминий обладает хорошей теплопроводностью, превышающей 200 Вт/мК. Именно поэтому алюминий так часто используется в радиаторах светодиодов, платах с металлическим сердечником и корпусах светильников. При правильной конструкции геометрии и интерфейсов он может более эффективно отводить тепло от платы светодиода и зоны драйвера, чем обычный пластик.
Согласно данным компании Mitsubishi Engineering-Plastics о поликарбонате , его теплопроводность составляет 0.19 Вт/(м·К), и в документе отмечается, что это очень мало по сравнению с металлами. Поэтому для полностью пластикового светильника с защитой от тройного нагрева необходима другая логика проектирования. Он не может полагаться только на то, что корпус будет вести себя как алюминиевый теплоотвод.
Тепловой путь включает в себя не только внешнюю оболочку.
Согласно рекомендациям Cree по теплоотводу печатных плат , отвод тепла от перехода светодиода является одним из наиболее важных параметров проектирования светодиодов, а высокая температура перехода негативно влияет на выходную мощность и срок службы. Для покупателя это означает, что материал корпуса состоит всего из одного слоя. Тепло должно отводиться от перехода светодиода к точке пайки, печатной плате, корпусу, воздуху и окружающей среде.
Прочный алюминиевый корпус может по-прежнему демонстрировать низкую эффективность, если плата светодиодов не контактирует с источником тепла, если драйвер находится в герметичном горячем отсеке, если термопрокладка слабая или если пыль и окружающее тепло снижают конвекцию. И наоборот, полностью пластиковый корпус может быть приемлемым при меньшей мощности, если плата светодиодов, драйвер, объем корпуса и условия окружающей среды спроектированы с учетом всех факторов.
Где полностью пластиковые трехслойные светильники по-прежнему могут быть полезны
Коррозия и вес могут повлиять на решение покупателя.
| Фактор принятия решения | Преимущества алюминия | Преимущество полностью пластиковой упаковки | Доказательства для запроса |
|---|---|---|---|
| Распространение тепла | более высокая проводимость и путь теплопередачи | приемлемо только при низкой нагрузке | Tc, корпус драйвера, тест на воздействие окружающей среды |
| Коррозия при промывке | зависит от сплава и отделки. | сильная коррозионная стойкость | соль, моющее средство, прокладка |
| Вес и удобство в обращении | более тяжелый, но прочный | легче и проще в обращении | проверка крепления и зажима |
| гибкость ODM | варианты механической обработки и экструзии | варианты лепнины и теплоизоляции | границы инструментов и сертификации |
Согласно рекомендациям RTP по теплопроводящим компаундам , теплопроводящие термопласты могут снизить вес и улучшить коррозионную стойкость во влажной среде. Это не означает, что обычный пластик заменяет алюминий во всех влагозащищенных светильниках. Это означает, что покупатель должен определить требования к теплоизоляции, воздействию химических веществ, нагрузке на потолок, изоляции и способу монтажа.
Полностью пластиковые светильники с защитой от коррозии могут быть целесообразны в коридорах с низкой мощностью, во влажных помещениях, где высока вероятность коррозии, при модернизации с целью снижения веса, а также в тех случаях, когда важны электрическая изоляция и вес корпуса. Риск возникает, когда поставщик копирует алюминиевую силовую платформу в пластиковый корпус, не снижая нагрузку, не увеличивая объем и не подтверждая температурные характеристики в реальных условиях эксплуатации.
Для пластикового корпуса требуются более строгие рабочие параметры.
Для светильника, полностью изготовленного из пластика, необходимо указать рабочие параметры: номинальную мощность, максимальную температуру окружающей среды, условия монтажа, местоположение драйвера, допустимый диапазон диммирования, химические средства для очистки и ожидаемый рабочий цикл. Если покупатель впоследствии увеличит мощность, заменит драйвер, добавит аварийный аккумулятор или установит светильник в более жарком потолке, старые данные о тепловых характеристиках могут оказаться неактуальными.
Согласно обзору систем управления тепловым режимом светодиодов , управление тепловым режимом влияет на светоотдачу, качество света и срок службы. Именно поэтому в коммерческих целях требуется учитывать габариты светильника. Перегрев — это не абстрактная инженерная проблема; он может привести к падению светового потока, изменению цвета, выходу из строя драйвера, старению уплотнительных элементов, затратам на гарантийное обслуживание и недовольству клиентов.
Перед выбором между алюминием и полностью пластиком покупатели проводят тестирование.
Измеряйте температуру приспособления, а не только данные о материале.
Покупатель должен запросить проверку температуры на уровне светильника при предполагаемой мощности и условиях окружающей среды. В протоколе должны быть указаны температура светодиодной платы, температура корпуса драйвера, температура внешнего корпуса, температура в помещении, ориентация при монтаже, продолжительность теста, а также информация о том, являются ли рассеиватель, зажимы, прокладка и кабельные вводы деталями конечной серии. Без этих данных значение температуры трудно считать достоверным.
Согласно рекомендациям Hydro по проектированию радиаторов , тепловые характеристики зависят от потока воздуха или жидкости, конструкции ребер или каналов, обработки поверхности, теплового сопротивления, соединения, материалов, материала теплопроводящего интерфейса и стоимости. Тот же принцип применим и к светонепроницаемым светильникам: хороший материал не может компенсировать слабую геометрию, а продуманная геометрия все равно нуждается в подтверждении.
Проверка после герметизации и после воздействия чистящих средств.
Светильники с защитой от атмосферных воздействий являются герметичными изделиями, поэтому термические испытания на открытом стенде могут ввести в заблуждение. Покупатель должен проверить герметичность корпуса, рассеивателя, герметичность прокладки, кабельного ввода и крепежных зажимов. Воздействие воды или химических чистящих средств также может изменить свойства пластика, прокладки, покрытия и винтов, поэтому вопросы термической защиты и защиты IP не должны рассматриваться как совершенно отдельные.
Для предприятий пищевой промышленности, парковок, холодильных складов или промышленных площадок с повышенной влажностью запросите объединенный файл: данные об уровне защиты IP или проникновении влаги, примечания по очистке, результаты термических испытаний, данные о водителе и информацию о доступе для технического обслуживания. Для обеспечения коррозионной стойкости можно выбрать полностью пластиковый светильник, но при этом необходимо подтверждение его термостойкости. Для обеспечения термостойкости можно выбрать алюминиевый светильник, но при этом необходимо подтверждение качества покрытия и защиты от коррозии.
Влияние выбора производителя оригинального оборудования Fanxstar на термический риск
Функции управления драйвером, цветовой температурой, линзой и аварийным режимом могут изменять температуру.
В герметичных светодиодных светильниках Fanxstar или влагозащищенных светодиодных платформах риск перегрева может измениться, если покупатель запросит другой драйвер, большую мощность, датчик, аварийный аккумулятор, кабельный вывод, рассеиватель, цветовую температуру или материал корпуса. Изделие, которое считалось стандартным алюминиевым светильником, может потребовать проверки, если оно станет пластиковым светильником под частной торговой маркой.
При изменении требований к оптике, проводке, корпусу, датчику или маркировке проекта, сочетайте эту тему с вариантами индивидуального проектирования светодиодного освещения от Fanxstar . Полезный запрос — не «сделать дешевле в пластике», а «показать температурные, герметичные и ресурсные характеристики именно этого измененного светильника».
Перед началом переговоров о цене выбирайте платформу.
Обсуждение цены следует проводить после выбора платформы. Алюминиевый корпус может стоить дороже, но снижает риск перегрева при более высокой мощности. Полностью пластиковый корпус может уменьшить коррозию или проблемы с весом, но потребует меньшей нагрузки, более тщательного подбора динамиков или большего объема корпуса. Покупатель не должен сравнивать предложения, пока оба поставщика не предложат одинаковые тепловые и экологические характеристики.
Отправьте в Fanxstar целевую мощность, температуру окружающей среды, условия монтажа, степень воздействия при чистке, требования к степени защиты IP, рынок сертификации, ожидаемый срок службы и целевые показатели испытаний образцов через систему настройки Fanxstar . Затем поставщик сможет порекомендовать, какой вариант будет более безопасным: алюминиевый, полностью пластиковый или гибридный.
Иллюстративный сценарий теплового риска
Небольшой температурный запас может стать причиной проблем с гарантией.
Используйте оценку сценария, а не универсальное правило. Предположим, что герметичный трехкомпонентный прибор был одобрен для испытаний при комфортной температуре платы и драйвера в помещении при 25 °C, а затем установлен в служебном коридоре при 40 °C с ограниченным потоком воздуха и более длительным временем работы. Материал корпуса — не единственная изменяющаяся переменная; температура окружающей среды, конвекция, углубление для драйвера, пыль, сжатие прокладки и рабочий цикл — все это изменяется одновременно. Потеря нескольких градусов запаса прочности может стать разницей между стабильной работой прибора и преждевременным обсуждением гарантийного случая.
Вот почему покупателям следует избегать сравнения материалов без учета условий эксплуатации. Пластиковый корпус может пройти проверку в умеренном температурном режиме в коридоре и выйти из строя при нагревании потолка. Алюминиевый корпус может защищать от тепла, но при этом потерять устойчивость к коррозии или проблема с креплением зажимов при интенсивной мойке. Полезное сравнение заключается в том, чтобы определить, какой вид отказа обходится дороже в устранении после установки: термическое напряжение, коррозия, вес, доступ для обслуживания или переделка сертификата.
Образец должен проверить предполагаемый компромисс.
Если покупатель выбирает полностью пластиковый корпус для снижения риска коррозии, образец должен целенаправленно проверять тепловую нагрузку, воздействие при чистке, монтаж и вскрытие. Если покупатель выбирает алюминий для защиты тепловых характеристик, образец должен целенаправленно проверять качество отделки, крепежные элементы, ввод кабеля, поведение прокладки и вес при транспортировке. Образец не является выставочным образцом; это целенаправленная проверка на прочность компромисса, на который покупатель собирается пойти.
Для проектов Fanxstar ODM в файле релиза следует простым языком указать выбранный компромисс. Например: для защиты от коррозии при меньшей мощности выбран полностью пластиковый корпус, с обязательным проведением термических испытаний драйвера и рассеивателя. Или: для более мощных коридорных светильников выбран алюминий, с обязательным подтверждением покрытия и герметичности перед отгрузкой. Это предложение предотвратит незаметное изменение профиля риска в результате последующих замен.
Окончательные правила отбора покупателей
Используйте алюминий, когда основной риск связан с температурным запасом.
Выбирайте алюминий, если требуется более высокая мощность, повышенная температура окружающей среды, закрытое помещение, значительный нагрев драйвера или проект требует большего запаса по теплоотводу. Тем не менее, запросите данные о температуре на уровне светильника, поскольку сам по себе алюминий не гарантирует защиту светодиодного перехода и драйвера. Покупатель также должен убедиться, что алюминиевый корпус действительно соприкасается с тепловым путем, а не просто служит внешней оболочкой.
Для промышленных коридоров с высокими потолками, длительным временем работы, аварийными функциями или высокими температурами потолков, более безопасным вариантом по умолчанию обычно является алюминиевый или гибридный теплоизоляционный профиль. В этом случае покупателю следует обратить внимание на антикоррозионное покрытие, конструкцию прокладок, ввод кабелей и доступ для технического обслуживания. Если на объекте используется химическая очистка или воздействие прибрежного воздуха, решение о выборе алюминия должно основываться на оценке покрытия и крепежных элементов до утверждения цены.
Использовать пластик целиком только после подтверждения предельных рабочих параметров.
Выбирайте полностью пластиковый корпус, если важны коррозионная стойкость, малый вес, теплоизоляция или стоимость, а также если изделие работает в пределах проверенных тепловых параметров. Покупатель должен запросить данные о температуре на конечном уровне мощности, конечном динамике, конечном рассеивателе и конечном уплотнении. Если поставщик не может предоставить эти данные, экономия материала может скрывать риск, связанный со сроком службы изделия. Более безопасным вариантом является тот, в котором четко указаны мощность и температурные параметры окружающей среды.
Решение должно завершаться подготовкой документации: окончательный материал корпуса, светодиодная плата, драйвер, рассеиватель, прокладка, термотест, подтверждение IP-адреса, границы очистки и правила замены. Эта документация важнее, чем слоган «алюминий против пластика». Она также дает отделу закупок вескую причину для отклонения последующей замены, которая меняет материал корпуса без повторной проверки термостойкости.
FAQ
Всегда ли алюминиевые влагозащищенные светильники лучше?
Алюминиевые светильники с тройной защитой не всегда лучше, но обычно обеспечивают более эффективное рассеивание тепла для мощных устройств. Покупателю все равно необходимы доказательства тепловых характеристик самого светильника, поскольку алюминий может выйти из строя, если светодиодная плата, драйвер, термоинтерфейс, уплотнение или воздушный поток слабые. Коррозионная очистка или некачественное покрытие также могут сделать металлический корпус неподходящим вариантом.
Могут ли полностью пластиковые светильники с защитой от тройного воздействия использоваться в промышленных условиях?
Полностью пластиковые светильники с защитой от атмосферных воздействий могут использоваться в промышленности, если мощность, температура окружающей среды, нагрев привода, воздействие чистящих средств и время работы находятся в пределах установленных параметров. Они часто привлекательны благодаря своей коррозионной стойкости или меньшему весу. Перед утверждением, особенно при замене алюминиевой платформы, покупателям следует запросить данные о температуре, степени защиты IP, герметичности и возможности очистки.
Какие тепловые характеристики следует запрашивать покупателям?
Покупателям следует запрашивать информацию о температуре светодиодной платы, температуре корпуса драйвера, температуре корпуса, температуре окружающей среды, ориентации при монтаже, продолжительности испытаний, состоянии окончательного рассеивателя и прокладки, а также рабочей мощности. Для испытаний следует использовать серийные образцы, поскольку в открытом состоянии образец может скрывать накопление тепла в герметичном влагозащищенном корпусе. Полезно также указать, проводились ли испытания изделия после очистки или воздействия внешних факторов.
Когда компании Fanxstar следует проводить анализ выбора материалов для строительства и ремонта?
Компания Fanxstar должна пересмотреть выбор материала корпуса, если покупатель меняет мощность, драйвер, датчик, функцию аварийного отключения, рассеиватель, материал корпуса или условия установки. Перед утверждением образца необходимо предоставить информацию о температуре окружающей среды, степени воздействия при очистке, целевом уровне защиты IP, рынке сертификации и ожидаемом времени работы. Это позволит команде сравнить варианты с алюминиевым, полностью пластиковым или гибридным корпусом до того, как будет определена окончательная цена.
