如何提高LED照明燈具的散熱水平

日期：2015-05-21 來源：sell-link.cn

LED照(zhao)明燈具(ju)的使用(yong)壽命以(yi)(yi)及穩定性很大一定程度(du)上(shang)取決于其散熱水平(ping)，所(suo)以(yi)(yi)提高(gao)散熱水平(ping)是(shi)LED照(zhao)明的關(guan)鍵技(ji)術之一。 

下(xia)面(mian)由元亨光電(dian)LED照明(ming)(ming)事(shi)業部為大家講(jiang)述與LED照明(ming)(ming)散(san)熱相關的技術指標(biao)以(yi)及(ji)解決這些(xie)問(wen)題的方法

 

一(yi).哪些功(gong)率(lv)的LED燈需要(yao)考慮散熱問(wen)題

 

功(gong)率(lv)(lv)(lv)LED需(xu)要(yao)散(san)熱。功(gong)率(lv)(lv)(lv)LED是指工作(zuo)電(dian)流在(zai)(zai)100mA以上的(de)(de)發光二(er)極管。是我(wo)國(guo)(guo)行標參照美(mei)國(guo)(guo)ASSIST聯(lian)盟定義(yi)的(de)(de)，按現有二(er)種(zhong)LED的(de)(de)正向電(dian)壓典(dian)型值2.1V及3.3V，即輸入(ru)功(gong)率(lv)(lv)(lv)在(zai)(zai)210mw及330mw以上的(de)(de)LED均為功(gong)率(lv)(lv)(lv)LED，都需(xu)要(yao)考慮器件熱散(san)問題，有些(xie)人可(ke)能有不同看法(fa)，但實踐證明(ming)，要(yao)提高功(gong)率(lv)(lv)(lv)LED的(de)(de)可(ke)靠(kao)性（壽命），就要(yao)考慮功(gong)率(lv)(lv)(lv)LED的(de)(de)散(san)熱問題。

 

二.與LED散熱有關(guan)的主要(yao)參數有熱阻、結溫和溫升等

 

熱(re)(re)阻(zu)是指(zhi)器(qi)件的(de)(de)(de)有效溫度(du)與外部規定參考點(dian)溫度(du)之(zhi)差除以器(qi)件中的(de)(de)(de)穩態功(gong)(gong)(gong)率耗散所(suo)得(de)的(de)(de)(de)商。它是表示(shi)器(qi)件散熱(re)(re)程度(du)的(de)(de)(de)最重要參數。目前(qian)散熱(re)(re)較好的(de)(de)(de)功(gong)(gong)(gong)率LED熱(re)(re)阻(zu)≤10℃/W，國內報(bao)道最好的(de)(de)(de)熱(re)(re)阻(zu)≤5℃/W，國外可(ke)達熱(re)(re)阻(zu)≤3℃/W，如做到這個(ge)水平可(ke)確(que)保功(gong)(gong)(gong)率LED的(de)(de)(de)壽命。

 

結(jie)溫(wen)(wen)是指LED器(qi)件中(zhong)主(zhu)要(yao)發(fa)熱(re)部分的半(ban)導體結(jie)的溫(wen)(wen)度。它是體現LED器(qi)件在(zai)(zai)工作條件下，能否承受的溫(wen)(wen)度值(zhi)。為此(ci)美國SSL計劃制定(ding)提高(gao)耐熱(re)性目標。芯(xin)片(pian)(pian)及(ji)熒光粉(fen)的耐熱(re)性還是很(hen)高(gao)的，目前已經達到芯(xin)片(pian)(pian)結(jie)溫(wen)(wen)在(zai)(zai)150℃下，熒光粉(fen)在(zai)(zai)130℃下，基本(ben)對器(qi)件的壽命不會有什么影響。說明芯(xin)片(pian)(pian)熒光粉(fen)耐熱(re)性愈(yu)高(gao)，對散熱(re)的要(yao)求就(jiu)愈(yu)低 。

 

溫升(sheng)(sheng)有幾種不同的溫升(sheng)(sheng)，我(wo)們這里所討論的是：管殼－環境(jing)溫升(sheng)(sheng)。它是指(zhi)LED器件(jian)(jian)管殼（LED燈具可測到的最熱點(dian)）溫度(du)(du)與環境(jing)（在燈具發光平(ping)面上，距燈具0.5米(mi)處）溫度(du)(du)之差。它是一個可以(yi)直接測量(liang)到的溫度(du)(du)值(zhi)(zhi)，并(bing)可直接體(ti)現LED器件(jian)(jian)外圍(wei)散熱程度(du)(du)，實踐已證明，在環境(jing)溫度(du)(du)為30℃時(shi)，如果(guo)測得LED管殼為60℃，其溫升(sheng)(sheng)應為30℃，此時(shi)基本上可確保LED器件(jian)(jian)的壽命值(zhi)(zhi)，如溫升(sheng)(sheng)過高，LED光源的維持率將會大幅度(du)(du)下降。

 

三.提高散熱水平的一些方法：

 

1，從LED芯片來說，要采取新結(jie)構、新工藝，提高LED芯片結(jie)溫的(de)耐熱性(xing)，以及其他材料的(de)耐熱性(xing)，使得對散(san)熱條(tiao)件要求(qiu)降低。

　　

2，降低LED器(qi)件的熱(re)阻，采(cai)用封(feng)裝新結構(gou)、新工藝，選用導熱(re)性、耐(nai)熱(re)性較好的新材(cai)料(liao)，包(bao)含金屬(shu)之間粘合材(cai)料(liao)、熒光粉的混(hun)合膠(jiao)等，使得熱(re)阻≤10℃/W或更低。

　　

3，降低升溫，盡量(liang)采用導熱性好的散(san)熱材料，在設(she)計上(shang)要求有較好的通風孔道(dao)，使(shi)余熱盡快散(san)出去，要求升溫應小(xiao)于30℃。另外，提高模塊化(hua)燈具的散(san)熱水平應提到日程上(shang)來。

　　

4，散熱的辦法很多，如(ru)采用熱導管(guan)，當然(ran)很好(hao)，但(dan)要考(kao)慮成本因素，在設計時應考(kao)慮性價比問題。

 

此外(wai)，LED燈(deng)(deng)具(ju)的(de)(de)設計除了要(yao)提(ti)高(gao)(gao)燈(deng)(deng)具(ju)效率、配(pei)光要(yao)求、外(wai)形美觀之外(wai)，要(yao)提(ti)高(gao)(gao)散(san)(san)熱(re)水平，采用導熱(re)好的(de)(de)材料，有報道稱，散(san)(san)熱(re)體涂上某些納米材料，其導熱(re)性(xing)能(neng)(neng)增加30%。另外(wai)，要(yao)有較好的(de)(de)機械性(xing)能(neng)(neng)和密封性(xing)，散(san)(san)熱(re)體還要(yao)防塵，要(yao)求LED燈(deng)(deng)具(ju)的(de)(de)溫升應小30℃。