解析LED散熱方法及其誤區(qū)
與傳統(tǒng)光源一樣,LED在工作期間也會(huì)產(chǎn)生熱量,其多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量作用下,電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光,在PN結(jié)附近輻射出來的光還需經(jīng)過芯片(chip)本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵 ..
與傳統(tǒng)光源一樣,LED在工作期間也會(huì)產(chǎn)生熱量,其多少取決于整體的發(fā)光效率。在外加電能量作用下,電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光,在PN結(jié)附近輻射出來的光還需經(jīng)過芯片(chip)本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達(dá)外界(空氣)。綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、芯片外部光取出效率等,最終大概只有30-40%的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能,其余60-70%的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點(diǎn)陣振動(dòng)的形式轉(zhuǎn)化熱能。
一、LED散熱的方法 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(dǎo)熱塑料殼 在塑料外殼注塑時(shí)填充導(dǎo)熱材料,增加塑料外殼導(dǎo)熱、散熱能力。 3.表面輻射散熱處理 燈殼表面做輻射散熱處理,簡單的就是涂抹輻射散熱漆,可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表面。 4.空氣流體力學(xué) 利用燈殼外形,制造出對(duì)流空氣,這是最低成本的加強(qiáng)散熱方式。 5.風(fēng)扇 燈殼內(nèi)部用長壽高效風(fēng)扇加強(qiáng)散熱,造價(jià)低,效果好。不過要換風(fēng)扇就是麻煩些,也不適用于戶外,這種設(shè)計(jì)較為少見。 6.導(dǎo)熱管 利用導(dǎo)熱管技術(shù),將熱量由LED芯片導(dǎo)到外殼散熱鰭片。在大型燈具,如路燈等是常見的設(shè)計(jì)。 7.液態(tài)球泡 利用液態(tài)球泡封裝技術(shù),將導(dǎo)熱率較高的透明液體填充到燈體球泡內(nèi)。這是目前除了反光原理外,唯一利用LED芯片出光面導(dǎo)熱、散熱的技術(shù)。 8.燈頭的利用 在家用型較小功率的LED燈,往往利用燈頭內(nèi)部空間,將發(fā)熱的驅(qū)動(dòng)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?yàn)闊纛^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(dǎo)出散熱。 9.導(dǎo)熱散熱一體化--高導(dǎo)熱陶瓷的運(yùn)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(shù)和我們常用的金屬導(dǎo)熱、散熱材料膨脹系數(shù)差距很大,不能將LED芯片直接焊接,以免高、低溫?zé)釕?yīng)力破壞LED芯片。最新的高導(dǎo)熱 陶瓷材料,導(dǎo)熱率接近鋁,膨脹系可調(diào)整到與LED芯片同步。這樣就可以將導(dǎo)熱、散熱一體化,減少熱傳導(dǎo)中間環(huán)節(jié)。 二、LED燈具散熱的誤區(qū) 1.迷信導(dǎo)熱材料 2.迷信熱管 3.迷信納米輻射材料 |
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