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提升LED散热效率的要诀

来源:weixin 日期:2017/5/8 15:24:20 浏览量:... 分享到:
众所周知,目前LED产业的持续发展仍面临技术挑战,其中LED散热是一个亟待解决的问题。放眼望去,不管是LED光源、LED电源还是LED整灯,各个厂家都在不断寻找解决散热的各种方法。那么提升LED散热的关键是什么呢?

LED散热现在越来越为人们所重视,现有的散热方式虽然有很多,但是还存在局限性,因此在LED照明散热技术方面还有待深入研究和发展。

决定LED散热的几个因素

LED照明设备的功率,决定了需要考虑散热问题的严重程度,功率LED是指工作电流在100mA以上的发光二极管

是我国行标参照美国 ASSIST联盟定义的,按现有二种LED的正向电压典型值2.1V3.3V,即输入功率在210mw330mw以上的LED均为功率LED,都需要考虑器件热散问题。

有些人可能有不同看法,但实践证明,要提高功率LED的可靠性,就要考虑功率LED的散热问题。

LED散热有关的主要参数有热阻、结温和温升等

热阻

热阻是指器件的有效温度与外部规定参考点温度之差,除以器件中的稳态功率耗散所得的商。它是表示器件散热程度的最重要参数。

目前散热较好的功率LED热阻≤10/W,国内报道最好的热阻≤5/W,国外可达热阻≤3/W,如做到这个水平可确保功率LED的寿命。

结温

结温是指LED器件中主要发热部分的半导体结的温度。它是体现LED器件在工作条件下,能否承受的温度值。

芯片及荧光粉的耐热性还是很高的,目前已经达到芯片结温在150℃下,荧光粉130℃下,基本对器件的寿命不会有什么影响。

说明芯片荧光粉耐热性愈高,对散热的要求就愈低。

温升

温升有几种不同的温升,我们这里所讨论的是:管壳-环境温升。

它是指LED器件管壳(LED灯具可测到的最热点)温度与环境(在灯具发光平面上,距灯具0.5米处)温度之差。

它是一个可以直接测量到的温度值,并可直接体现LED器件外围散热程度,实践已证明,在环境温度为30℃时,如果测得 LED管壳为60℃,其温升应为30℃,此时基本上可确保LED器件的寿命值,如温升过高,LED光源的维持率将会大幅度下降。

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为提高散热水平我们提供以下几点建议

LED芯片来说,要采取新结构、新工艺,提高LED芯片结温的耐热性,以及其他材料的耐热性,使得对散热条件要求降低。

降低LED器件的热阻

采用封装新结构、新工艺,选用导热性、耐热性较好的新材料,包含金属之间粘合材料、荧光粉的混合胶等,使得热阻≤10/W或更低。

降低升温

尽量采用导热性好的散热材料,在设计上要求有较好的通风孔道,使余热尽快散出去,要求升温应小于30℃。另外,提高模块化灯具的散热水平应提到日程上来。

散热

散热的办法很多,如采用热导管,当然很好,但要考虑成本因素,在设计时应考虑性价比问题。

此外,LED灯具的设计除了要提高灯具效率、配光要求、外形美观之外,要提高散热水平,采用导热好的材料,散热体涂上某些纳米材料,其导热性能增加30%

另外,要有较好的机械性能和密封性,散热体还要防尘,要求LED灯具的温升应小于30℃。

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