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    解析LED散熱的誤區以及應對方法

    發布時間:2013-12-02 17:05:00  瀏覽次數:988

    一、LED散熱的誤區分析

     

      LED散熱的誤區主要體現在以下幾個方面:

     

      1.內部量子效率不高。也就是在電子和空穴復合時,并不能100%都產生光子,通常稱為由“電流泄漏”而使PN區載流子的復合率降低。泄漏電流乘以電壓就是這部分的功率,也就是轉化為熱能,但這部分不占主要成分,因為現在內部光子效率已經接近90%.

     

      2.內部產生的光子無法全部射出到芯片外部而最后轉化為熱量。這部分是主要的,因為目前這種稱為外部量子效率只有30%左右,大部分都轉化為熱量了。

     

      3. 過度依賴導熱材料。因為用到什么高科技材料就可以把熱散出。其實用普通的鋁散熱,經多次測試,熱沉的溫度就只比散熱器底部高3-5攝氏度。也就是說,如果真能用到一種導熱特好的材料,在熱阻為零的情況下,也就可以把溫度降低3-5攝氏度。

     

      4.迷信熱管。熱管有著很好的導熱能力,這是毋庸置疑的。但從熱沉導出的熱最終需要通過空氣對流把熱帶走。如果沒有散熱的鰭片,熱管很快就會達到熱平衡,溫度同熱沉一起上升。而如果在熱管上增加散熱鰭片,最終還是用鰭片散熱。而且鰭片和熱管的接觸點反而不如其它方式接觸好。導致的結果是成本高了,散熱效果沒有得到改善。不過熱管要用在集成的LED 上導熱還是有用的,但要結構合理!

     

      5.輕信一些廠家宣傳的納米輻射材料。輻射散熱在目前LED燈具溫度50攝氏度左右的情況下所占的比重可以忽略。而廠家宣傳的輻射涂層即使象他們宣傳的那樣有很好的輻射效果,哪怕就達到黑體輻射的輻射能力,其散熱比重不過百分之幾。而且涂層本身就會妨礙熱的導出,從而影響了對流的散熱。

     

      二、LED散熱問題的應對方法

     

      下面我們就來分解關于LED散熱問題的應對方法。

     

      1、鋁散熱鰭片

     

      這是最常見的散熱方式,用鋁散熱鰭片做為外殼的一部分來增加散熱面積。

     

      2、導熱塑料殼

     

      使用LED絕緣散熱塑料替代鋁合金制作散熱體,能大幅提高熱輻射能力。

     

      3、空氣流體力學

     

      利用燈殼外形,制造出對流空氣,這是最低成本的加強散熱方式。

     

      4、液態球泡

     

      利用液態球泡封裝技術,將導熱率較高的透明液體填充到燈體球泡內。這是除了反光原理外,唯一利用LED芯片出光面導熱、散熱的技術。

     

      5、燈頭的利用

     

      在家用型較小功率的LED燈,往往利用燈頭內部空間,將發熱的驅動電路部分或全部置入。這樣可以利用像螺口燈頭這樣有較大金屬表面的燈頭散熱,因為燈頭是密接燈座金屬電極和電源線的。所以一部分熱量可由此導出散熱。

     

      6、絕緣散熱塑料替代鋁合金

     

      絕緣散熱塑料替代鋁合金制作散熱體,這種LED絕緣散熱塑料,在保持散熱能力與鋁合金持平的同時,使熱輻射能力提高4-8倍。用此散熱材料制作的LED散熱體能大幅提升總體散熱效果。

     

      7、導熱散熱一體化--高導熱陶瓷的運用

     

      燈殼散熱的目的是降低LED芯片的工作溫度,由于LED芯片膨脹系數和我們常用的金屬導熱、散熱材料膨脹系數差距很大,不能將LED芯片直接焊接,以免高、低溫熱應力破壞LED芯片。最新的高導熱陶瓷材料,導熱率接近鋁,膨脹系可調整到與LED芯片同步。這樣就可以將導熱、散熱一體化,減少熱傳導中間環節。


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