在天气条件各异的不同地区,人们都需要替代的农业生产力来种植足够多的谷物、水果和蔬菜。“城市农耕(Urban farming)”包括重新利用已废置的地下隧道或掩体以及建筑物的屋顶和墙壁。然而,这些地点通常缺乏植物生长所需要的阳光,这就是LED照明系统越来越多地被用作替代光源的原因,从而也可以根据需要来种植植物。使用控制得当的光照频率,甚至可以优化植物生长,从而产出更多植物、提高良率,并减少有害物质。而且,这种方法还可以调整作物的颜色和味道。UV LED 还可以保护植物免受微生物、孢子和细菌的侵害。
通过热管理延长LED灯的寿命
LED灯比传统的卤素灯泡效率高得多,最多可使用50%的电能来产生可见光,但这意味着它们仍会以热量的形式排放大约一半的能量。随着LED灯变得越来越小,同时需要的能量越来越多,因而生成了越来越多的热输出。从长远来看,这会影响 LED灯的寿命。
当前LED灯的使用寿命为 2,000 至 4,000 小时。过高的温度意味着它们可能会损失多达六分之一的使用寿命,因而热管理解决方案对延长 LED灯的性能表现方面十分重要,这也可以大幅减少在运行期间进行更换和维护操作的需求。
定制冷却元件
由于需要考虑的因素众多,市场上还没有现成的热管理解决方案。客户所使用的是低功率、中功率还是高功率LED?预计达到什么温度?客户应用中有多少可用的空间?此外,噪声是影响因素之一吗?
一般来说,市场上有有源和无源解决方案可供选择。无源解决方案包括来自 Assmann、Fischer Elektronik或3M等供应商的散热器和导热箔。有源解决方案则是风扇和鼓风机,例如Adda、Delta和Jamicon公司提供的产品。
设计友好的散热器
散热器产品的主要区别在于材料。如果需要有效地散发相对大量的热量,由铝制成的翅片散热器是理想的选择。由于它们具有吸引力的购买价格,因此适用于对成本敏感的应用。供应商还可以提供定制解决方案,根据散热需求精确调整其尺寸。
塑料散热器可以传导热量,但它是电绝缘体。并且,根据塑料复合材料,还可以提供高水平的光反射。塑料可直接用作外壳,省去任何额外的冷却元件。塑料的反射率意味着光线不会损失任何亮度。塑料散热器就像铝散热器一样设计友好,但重量更轻,这使得它们特别适用于重量控制非常重要的应用。
氮化硼是一种特别适合导热和散热的塑料,也称为“白石墨(white graphite)”。 这种具有类似石墨结构的合成材料是纯白色的电绝缘体。
如果保持材料特性,氮化硼的散热指数高达15 W/m∙K。氮化硼的冷却填料可以设计为轻松地重新定向到任何方向,从而可以控制热量散发到垂直或者水平方向。氮化硼特别适合薄壁和复杂几何形状的设计,3M可提供与之匹配的散热器。
无论使用何种冷却方法和材料,热管理解决方案实际上总是定制开发的,因为散热要求和局部条件都非常具体,视乎每个项目而不同。因此,对于为手头上的应用寻找理想的热管理解决方案的客户而言,专业技术支持变得更加重要了。