L'apparecchio per illuminazione a LED con albero alto è generalmente costituito da un alloggiamento e un vano elettrico (conducente) tipicamente realizzati in alluminio pressofuso a basso rame. L'alloggiamento in alluminio per impieghi gravosi è progettato per ospitare tutti i componenti elettrici e ottici. Un circuito stampato con anima in metallo (MCPCB) fornisce la connessione termica tra il dissipatore di calore e il pacchetto LED, l'isolamento elettrico e il trasferimento di elettricità nei LED. Una montatura per lenti fissa una lente trasparente o prismatica in vetro temperato o policarbonato resistente agli urti. Il telaio viene quindi sigillato meccanicamente con una guarnizione in silicone per un funzionamento a prova di intemperie. Una sfida nella progettazione di apparecchi di illuminazione a LED ad alta potenza è che i LED ad alta potenza emettono un'elevata quantità di calore. Pertanto, può essere vantaggioso rimuovere il calore generato dal LED dalla giunzione a semiconduttore del LED e mantenere la temperatura interna del gruppo di illuminazione al di sotto della temperatura massima di funzionamento in modo che i componenti elettrici ed elettronici in esso mantengano le massime prestazioni. La gestione termica, quindi, è diventata sempre più importante nell'illuminazione a LED ad alta potenza. I proiettori a LED sono dotati di un dissipatore di calore in alluminio pressofuso dietro il gruppo LED per controllare l'accumulo di calore e dissipare il calore. I dissipatori di calore sono percorsi di conduzione termica integrati in un sistema di illuminazione per rimuovere o ridistribuire l'energia termica dai LED attraverso la conduzione termica con queste fonti di calore. Le prese d'aria aerodinamiche create dalle alette del dissipatore di calore generano un flusso d'aria efficiente e accelerano la convezione naturale. L'aria calda converge dolcemente in un flusso laminare veloce, trasferendo rapidamente il calore all'ambiente circostante. Altre strategie di gestione termica hanno utilizzato tubi di calore che combinano i principi della conduttività termica e del meccanismo di trasferimento del calore a transizione di fase. La completa separazione del vano elettrico dal gruppo LED mantiene il driver e gli altri circuiti di controllo molto freschi, mantenendo efficacemente la durata del driver a temperature di esercizio elevate. L'alloggiamento è pretrattato e verniciato a polvere per resistere a condizioni meteorologiche estreme senza screpolarsi o staccarsi e fornire un'ottima conservazione del colore e della brillantezza. Il design del proiettore incorpora sempre più elementi estetici. Il design contemporaneo dallo stile accattivante con curve morbide e bordi sagomati si fondono discretamente con l'ambiente.
Modelli di travi
Il design della luce di inondazione a led ad albero alto sfida ogni progettista di proiettori per soddisfare le esigenze del cliente e soddisfare i parametri di diverse soluzioni ottiche. L'ottica primaria è inclusa nel pacchetto LED e l'ottica secondaria fa parte del proiettore e sono progettate per modellare il diagramma di radiazione, o diagramma del fascio, massimizzare l'efficienza e la spaziatura delle applicazioni. L'ottica secondaria offre possibilità di combinazione ottica uniche per modificare il raggio di uscita del LED in modo tale che il raggio di uscita dei proiettori soddisfi in modo efficiente le specifiche fotometriche desiderate. L'ottica secondaria a LED include riflettori, lenti, lenti a riflessione interna totale (TIR) e diffusori. L'obiettivo ha l'eccellente capacità di raccolta della luce per controllare la distribuzione dei raggi luminosi con un piccolo angolo. Mentre il riflettore ha il vantaggio di reindirizzare il flusso (illuminazione) e far convergere i raggi con un ampio angolo. Una lente TIR è una combinazione di lente e riflettore, che utilizza il principio dell'ottica a riflessione totale per raccogliere ed elaborare la luce. Per applicazioni ad alta tensione si consiglia di utilizzare lenti in PMMA (acrilico) o PC (policarbonato) per la loro elevata resistenza meccanica, eccellenti proprietà ottiche, buona stabilità termica, elevata conduttività termica e bassa capacità di assorbimento di umidità e acqua. Nei proiettori ad alta potenza, vengono spesso utilizzati obiettivi e obiettivi TIR per una migliore uniformità e una maggiore efficienza ottica (almeno il 90% per la maggior parte delle applicazioni). Ha senso, tuttavia, utilizzare un design del riflettore in alcune applicazioni, ad esempio l'illuminazione sportiva, per ottenere un fascio luminoso progettato e ridurre al minimo la dispersione della luce e l'abbagliamento.
