Grâce à l’évolution rapide de l’éclairage à LED, des appareils de plus en plus puissants et efficaces, capables de remplacer les sources traditionnelles ont pu être développés, même pour les applications les plus exigeantes comme les éclairages publics ou industriels. Les COB LED (Chip On Board ou puce LED sur circuit imprimé) qui consistent en un assemblage de diodes lumineuses montées sur un support pour former une source unique à rayonnement large jouent un rôle prépondérant dans ce secteur. Les solutions COB LED présentent de nombreux avantages: le nombre réduit de composants requis et donc de joints soudés, l’absence de lentille, et une densité lumineuse plus importante. Bien entendu, il est crucial de contenir la chaleur générée par un dispositif permettant de prolonger la durée de vie du produit. La solution consistant à utiliser des dissipateurs en aluminium s’impose, même à des températures de jonction maximales avoisinant les 150°C.
Electromagnetica, une société leader dans la fabrication d’équipements électriques et électroniques établie en Roumanie a pris le contre-pied de la tendance et décidé d’utiliser des compounds plastiques conducteurs thermiques pour développer un nouveau projecteur industriel ayant pour source lumineuse des COB LED.
Il était nécessaire de suivre une approche scientifique solide pour relever ce pari, et de s’appuyer sur de nombreuses et rigoureuses simulations et expériences qui viseraient spécifiquement à évaluer le refroidissement de la lampe ainsi que la qualité de la lumière émise.
C’est ainsi qu’est née la lampe CASTOR 2M, un projecteur industriel abritant deux modules COB pour une puissance totale de près de 70 W. La structure devait rester fiable par des températures allant jusque 45°C et dans des conditions de convection naturelle, sans air forcé par exemple. Malgré une grande performance électrique, le système génère une importante quantité de chaleur qui doit être dispersée.
Peut-on avoir recours à un dissipateur en technopolymère avec un tel scénario. La réponse est oui, sous réserve que la géométrie des éléments radiants et de l’interface entre le support PCB et le compound thermoplastique soit correctement adaptée.
Electromagnetica a sélectionné le LATICONTHER 62 GR/70, un produit que LATI a développé pour pouvoir contenir 70% de graphite choisi dans une matrice en polymère PA6. La performance thermique de ce compound a été mesurée avec soin. On a pu observer une conductivité thermique moyenne avoisinant les 10 W/mK réels même à température ambiante, et ce, quelle que soit l’orientation des particules de graphite. Ces valeurs se situent bien au-dessus des standards des autres compounds de LATI et de ses concurrents.
Une conception adéquate du dissipateur s’est révélée fondamentale du fait de la quantité importante de chaleur à évacuer et des limites thermiques de la matrice thermoplastique. Aussi, l’épaisseur de la base du dissipateur ainsi que la forme et l’espacement entre les ailettes ont été optimisés.
L’étude méticuleuse du phénomène thermique à l’origine de l’efficacité du refroidissement auquel contribue aussi bien le rayonnement que la convection.
La conductivité thermique de l’alliage habituellement utilisé dans la fabrication des dissipateurs est proche de 150 W/mK: nous sommes donc bien loin des 237 W/mK de l’aluminium pur. Cette différence contribue à réduire l’écart constaté entre les métaux et le LATICONTHER. La capacité calorifique plus élevée des plastiques présente un autre précieux avantage puisque la charge thermique à transférer se trouve réduite grâce aux capacités de stockage de chaleur accrues du dissipateur. Le LATICONTHER présente également l’avantage d’un retrait au moulage extrêmement faible, et donc d’une excellente stabilité dimensionnelle, nécessaire à un assemblage simple, ainsi que d’un poids réduit du fait de sa densité presque deux fois moins importante que celle de l’aluminium.
Le projecteur peut fournir un flux lumineux minimum de 8000 lm sans que la température de jonction excède 80°C. Le produit doit également son bon aspect à la qualité de finition de la surface du dissipateur en LATICONTHER et au revêtement de cataphorèse directement réalisé sur le compound. La classification IP65 complète le cadre technique du CASTOR 2M.
Pour plus d’informations, veuillez contacter l’assistance technique de LATI.