Z tego względu szczególną troską konstruktorów powinna być dbałość o zapewnienie optymalnych warunków termicznych diody LED w trakcie jej eksploatacji. O ile małe diody sygnalizacyjne LED praktycznie nie nagrzewają się, o tyle diody mocy wymagają stosowania intensywnego chłodzenia. Oczywiście można do tego celu zastosować bierne elementy chłodzące w postaci radiatorów o bardzo skomplikowanych kształtach, ale jest to możliwe tylko wówczas, gdy zapewnią one wystarczająco dużą efektywność.
Jeśli warunek ten nie zostanie spełniony, konieczne będzie użycie elementów chłodzenia aktywnego (np. wentylatorów). I tu koło powoli zamyka się. Powstaje bowiem pytanie, czy lampa LED z aktywnym chłodzeniem będzie mniej energochłonna niż klasyczna żarówka będąca jej odpowiednikiem? Jak widać sprawa jest poważna, i to na tyle, aby uzasadnić inwestycję w odpowiednio wyposażony dział badawczo-rozwojowy.
Rys. 1. Hałas wentylatora na tle innych dźwięków otoczenia |
Rys. 2. Konstrukcja Fortimo SLM 2000lm |
Uczyniła tajwańska firma Sunon, która szybko stała się jedną z wiodących na świecie firm zajmujących się tą problematyką. W efekcie, produkowane obecnie przez nią moduły chłodzące przeznaczone dla oświetlaczy z diodami świecącymi odznaczają się najwyższą jakością i są stosowane przez największych producentów lamp LED. Sunon produkuje aktywne moduły chłodzące przeznaczone zarówno dla lamp LED z typowymi gwintami E27/E26 (o mocach 15...25W), z końcówkami MR16 (7...15W), dla punktowych refl ektorów o mocy 31W, lamp 25...50W typu downlight.
Tabela 1. Dane techniczne modułu Fortimo SLM 2000lm
Odrębną grupę stanowią moduły chłodzące TA003-10001 i TA003-10003 przeznaczone dla oświetlaczy punktowych Fortimo SLM 2000lm produkowanych przez Philipsa. Zapowiadane są również elementy chłodzące dla oświetlenia motoryzacyjnego. Obniżenie temperatury diod LED znacząco wpływa na wydłużenie czasu eksploatacji oświetlacza, a zatem zwiększa jego niezawodność. Ma to szczególne znaczenie w przypadku, gdy taka lampa jest umieszczona w trudno dostępnym miejscu, na przykład na wysokim suficie.
Wszystkie aktywne elementy chłodzące firmy Sunon odznaczają się bardzo niskim zużyciem energii i cichą pracą przy zachowaniu dużej efektywności chłodzenia. Na rysunku 1 umieszczono krzywą przedstawiającą poziom hałasu generowanego przez mikrowentylatory firmy Sunon na tle innych dźwięków otoczenia. Jak widać, poziom generowanego szumu jest niższy od progu słyszalności człowieka. Rezultat taki uzyskano m.in. poprzez opracowanie specjalnego kształtu kanału, w którym przepływa chłodzące powietrze.
W określonych jego miejscach prędkość strugi jest rzędu 10 m/s. Dzięki temu możliwe jest ograniczenie prędkości obrotowej wiatraczka do ok. 2200 obr./min, co dodatkowo korzystnie wpływa na jego żywotność. Wentylatory zostały tak zaprojektowane, aby nie gromadziły kurzu zmniejszającego efektywność chłodzenia. Cel ten osiągnięto m.in. poprzez zastosowanie opatentowanej przez Sunona, unikatowej metody sterowania, w których wentylator oczyszcza się po chwilowej zmianie kierunku wirowania.
Moduł TA003-10003 przystosowany do oświetlaczy punktowych Fortimo SLM 2000lm ma nieco odmienną budowę, niż moduły przeznaczone do klasycznych opraw. Przekrój takiego reflektora przedstawiono na rysunku 2, natomiast w tabeli 1 zestawiono dane techniczne modułu Fortimo SLM 2000lm. Budowa mechaniczna opisywanych modułów chłodzących pozwala na umieszczanie oświetlaczy w oprawach o estetycznym, nowoczesnym wyglądzie niemal bez pogorszenia efektywności chłodzenia, przy zachowaniu łatwości montażu elektrycznego.
TME
www.tme.pl
