آشنایی با فیبر آلومینیومی لامپ LED

آیا تا به حال به لامپ هایی که روشنایی را برای ما فراهم کرده اند دقت کرده اید؟ انواع و اقسام لامپ ها وجود دارد ، که اکثر افراد از لامپ های ال ای دی استفاده میکنند. در ادامه به آشنایی بیشتر با فیبر آلومینیومی لامپ LED میپردازیم.

همانطور که می دانیم مهم ترین کار یک برد LED تامین نور و تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی نورانی است. برخی LED ها علاوه بر اینکه نور ایجاد می کنند وظایف مهم تری دارند که در صنایع مختلف مانند صنعت پزشکی استفاده می شوند. وظایفی مثل ضدعفونی کردن، از بین بردن عفونت های پوستی و ایجاد گرمایش از این دست هستند.

 

لامپ های LED به دلایلی انتخاب مناسبی هستند و محبوبیت زیادی پیدا کرده اند ، دلایلی از قبیل :

1. طول عمر بالا
2. بهره وری بیشتر انرژی
3. انتشار UV صفر
4. دوستی با محیط زیست ( نسبت به لامپ های فلورسنت و رشته ای )
5. انعطاف پذیری در طراحی

 

اما این لامپ های LED چالش بزرگی به همراه خود دارند ، آن هم تولید حرارت است . در لامپ های LED اگر حرارت به خوبی دفع نشود سوختن LED ها محتمل است.

به همین دلیل در تولید لامپ های LED از فیبر های Aluminium استفاده میکنند . در ادامه به دلیل انتخاب این نوع فیبر و ویژگی ها و مشکلات این نوع فیبر میپردازیم و بررسی میکنیم که آیا فیبر های Aluminium گزینه مناسبی برای تولید لامپ LED میباشند یا خیر؟

 

---

فیبر آلومینیومی لامپ LED

 

اگر تا به حال یک لامپ LED را باز کرده باشید حتما دیده اید که LED ها در کنار هم بر روی یک فیبر از جنس Aluminium مونتاژ شده اند.

Aluminium به خاطر ضریب انتقال حرارت بالا و همچنین قیمت پایین تر نسبت به دیگر فلزاتی که انتقال حرارت خوبی دارند مثل نقره ، مس و طلا انتخاب شده است .

---

ساختار فیبر آلومینیومی لامپ LED

ساختار فیبر آلومینیومی به طور کلی سه قسمت است ، که به ترتیب :

• پوشش مس ( Copper Foil Layer )
• لایه دی الکتریک( Dielectric Layer )
• لایه پایه آلومینیومی ( Aluminum Base Layer )

پوشش مس Copper Foil Layer در فیبر آلومینیومی لامپ LED

پوشش مس به دلیل رسانایی الکتریکی بالا و مقاومت در برابر حرارت و شکل پذیری بالا به عنوان اولین لایه روی انواع فیبر ها استفاده میشود و فیبر های آلومینیوم از این قضیه مستثنی نیستند.

همانطور که میدانید برای روشن شدن LED ها با استفاده از برق شهری 220V Ac باید از مداراتی استفاده کرد و از مس برای اتصالات مدار لامپ بر روی فیبر استفاده میشود.

فیبر های آلومینیوم معمولا با قطر مس 18,25,35 میکرون تولید میشوند.

لایه دی الکتریک  Dielectric Layer در فیبر آلومینیومی لامپ LED

ضخامت این لایه از 50 میکرومتر تا 200 میکرومتر متغیر است  ، این لایه دو وظیفه اساسی را بر عهده دارد

1. جلوگیری از اتصال لایه مس به لایه آلومینیومی . با توجه به اینکه دو لایه ، مس و آلومینیومی ، هر دو رسانا الکتریکی هستند و اگر با یکدیگر اتصال داشته باشند اختلالی در مدار الکترونیکی لامپ LED که روی لایه مس هست به وجود می آید به همین دلیل از لایه دی الکتریک استفاده میشود.
2. رسانایی حرارتی بالا این لایه باعث میشود تا حرارت به خوبی از سطح مس به لایه آلومینیوم انتقال پیدا کند همچنین این لایه در انعطاف پذیری و تنش مکانیکی فیبر آلومینیومی موثر است.

 

 

لایه  Aluminum Base Layer در فیبر آلومینیومی لامپ LED

این لایه وظیفه دریافت حرارت و پخش کردن آن را دارد و با گرفتن حرارت تولید شده توسط LED ها از آنها محافظت میکند ، البته این لایه به تنهایی شاید پاسخگوی حرارت ایجاد شده توسط LED ها نباشد به همین دلیل از

هیت سینک هم در کنار فیبر آلومینومی استفاده میکنند.

 

---

ضخامت فیبر آلومینیومی لامپ LED

فیبر های آلومینیوم معمولا در ضخامت های 0.9 , 1 , 1.6 میلیمتر در بازار موجود میباشند.  ضخامت فیبر  لامپ LED بسیار مهم است ، چون هرچه ضخامت لایه دفع کننده حرارت یعنی لایه آلومینیوم بیشتر باشد جذب حرارت از ال ای دی ها بیشتر است و همین باعث بالا رفتن عمر LED ها نیز میشود. در تولید فیبر لامپ LED ضخامت میتواند به عواملی ربط داشته باشد ، مثل :

• توان لامپ LED
• استفاده یا عدم استفاده از هیت سینک
• نوع کاربری لامپ
• قیمت فیبر

توان لامپ LED

توان LED تاثیر مستقیمی در ضخامت فیبر آلومینیوم دارد .

هرچه تعداد LED ها یا توان لامپ LED بیشتر شود به طبع تولید حرارت آن هم افزایش پبدا میکند، و یکی از راه های دفع بهتر حرارت استفاده از فیبر با ضخامت بیشتر میباشد.

 

 

استفاده یا عدم استفاده از گرما گیر یا هیت سینک (Heat Sink)

در کنار فیبر های Aluminium که برای لامپ های LED استفاده میشود معمولا از هیت سینک ها نیز استفاده میکنند . هیت سینک ها معمولا از فلزات آلومینیوم یا مس تولید میشوند و انتقال حرارت بالایی دارند و وقتی که در کنار لایه آلومینیومی فیبر قرار میگیرند باعث افزایش دفع حرارت میشوند و به بالاتر رفتن عمر LED کمک میکنند. بیشتر هیت سینک های مصرفی در کنار فیبر لامپ LED ار نوع آلومینیومی هستند.

اگر از هیت سینک در لامپ LED استفاده شود میتوان از فیبر آلومینیومی با ضخامت کمتر هم استفاده کرد.

 

نوع کاربری لامپ

با توجه به اینکه لامپ LED میخواهد در چه مکانی استفاده شود میتوان از ضخامت های کمتر برای فیبر آلومینیومی لامپ LED استفاده کرد . به طور مثال اگر یک لامپ LED برای استفاده در در فضای باز تولید شود میتوان با توجه به جریان هوا ضخامت فیبر را کمتر در نظر گرفت یا اگر لامپ LED را برای مکانی استفاده کنند که زمان روشن بودن لامپ زیاد نمیباشد میتوان از فیبر  با ضخامت کمتر استفاده کرد.

 

تاثیر ضخامت در قیمت فیبر آلومینیومی لامپ LED

یکی از مهم ترین عوامل در انتخاب ضخامت مناسب برای لامپ LED ، همین قیمت فیبر میباشد .

هرچه ضخامت فیبر بیشتر باشد یعنی قطر آلومینیوم بیشتر است ، پس قیمت بالاتری هم دارد.

گاهی اوقات برای کاهش هزینه های تولید، تولید کننده ضخامت فیبر را پایین می آورد.

برای آشنایی با قیمت تولید لامپ LED در صنعت روشنایی بر روی تصویر زیر کلیک کنید.

جمع بندی درباره فیبر آلومینیومی لامپ LED

فیبر مناسب برای تولید لامپ LED فیبر بر پایه Aluminium است . این نوع فیبر به دلیل اینکه بر پایه فلز Aluminium تولید میشود ، ضریب انتقال حرارت بالایی دارد و نه تنها در لامپ های ال ای دی بلکه در دیگر مداراتی که تولید حرارت بالایی دارند نیز میتوان استفاده کرد در اینجا میتوان یک عیب به این نوع فیبر ها گرفت و آن هم این است که برای استفاده از این فیبر ها حتما باید تمام قطعاتی که استفاده میکنید نصب سطحی ( SMD ) باشند، اما عمده کاربرد فیبر های آلومینیومی برای استفاده از ال ای دی ها است.

همچنین در کنار فیبر آلومینیومی برد لامپ LED از هیت سینک نیز استفاده میشود تا دفع حرارت بهتری شکل بگیرد.