LED灯具的散热技术.ppt

LED灯具的散热技术 一.LED发光的基本特性 结温的概念:LED芯片PN结的温度。 产生LED结温的原因： 1.LED芯片内部结构产生的内电阻相互垒加，构成LED元件的串联电阻，当电流流过时会产生焦耳热。 2.LED芯片内部PN结的电子与空穴对合并时，一部分产生光，一部分以发热形式把能源消耗掉，最终都以热的形式表现出来。 3.LED芯片内部PN结产生的光不能全部透射出来，一部分由于折射和全反射的存在，光转变成热的形式表现出来。 4.LED芯片内部材料的热阻存在，使LED产生的热量不能及时导出，使结温上升。 选用高效、低热阻的LED光源芯片。 增加良好的二次散热机构。 降低LED光源与二次散热机构安装介导之间的热阻。 控制额定输入功率和谐波电流。 降低LED工作环境温度。 二.热散发的基本形式 （一）热量传递的基本原理 传导 热从物体温度较高的一部分沿着物体传到温度较低的部分的方式叫做 热传导。 对流 靠气体或液体的流动来传热的方式叫做对流。 辐射 高温物体直接向外发射热的现象叫做热辐射。 （二）影响热传导的因素 （三）影响热对流的因素 （四）影响热辐射的因素 三.提高散热效果的方法 强制风冷（增加能耗） 循环水冷（增加能耗） 介质蒸发制冷 自然风冷 电子技术制冷（增加能耗） 四.LED灯具的散热模式 灯具内安装散热鳍片——增加散热面积 适合于功率较小一般小于30W的LED灯；大于30W以上 的，由于热量在灯具内部难以散发，使温度逐步升高，造 成光衰。 风机加鳍片——增加对流散热效果 优点：散热效果好。 缺点：风机寿命不长，增加成本，增加能耗。 灯具上壳上设有散热鳍片——增加散热面积和与空气的对流 相对于散热器在内部的散热结构稍好。 灯具下壳设有散热鳍片——增加散热面积 由于热量与空气进行热交换时是通过对流散热， 此方法影响对流效果。 五.超导热管式LED灯具 （一）热管的原理 利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体 的热量迅速传递到热源外 。 大部分LED灯具选用LED烧结管作为导热元件。 特点：价格低、导热快、不易损坏。 （二）带热管导热LED灯具的结构形式 导热型 均温型 （三）带热管导热的LED灯具的特点 1.热管只是增加热传导速率，但不具备散热能力。 2.热管+散热片+足够的散热面积+足够的与空气对流的环境，才能解决LED散热问题。 六.影响LED灯具散热的主要因素 1.导热材料的导热率和热阻。 2.不同材料接触面的热阻和介质材料的热阻。 3.散热器材料的材质及散热面积。 4.散热器结构的形式。 5.散热器与空气形成热交换的速率。 6.环境温度和风速的影响。 七.常见LED灯具散热情况的分析 1.分立式LED光源组装的LED灯具散热情况的分析。 2.带热管导热LED灯具散热情况的分析。 3.集成模块LED光源组装的LED灯具散热情况分析。 八.单片式过孔散热一体化LED灯具散热情况介绍 （一）低热阻LED光源 1.铜基板封装式 铜基镀银，高效固晶银胶，导热高达 50℃/w.k。 专利固晶方式出光效率高。专用调配 胶，使荧光粉层稳定且光衰小，硅胶封装保 护，无黄化风险，光衰小，热阻低。 2.陶瓷基封装式 陶瓷共银基板，导热率高，且与LED晶 粒模数匹配，不受高低温的变形变形影响。 热阻低，光效高，紫铜均温板，使热阻更低 散热，散热通道更畅。 （二）稀土合金散热器一体灯壳结构 1.稀土合金材料的导热率。 通过高科技的纳米稀加入技术。使制作散热器的合金材料， 导热增加1.5-2.5倍。 2.稀土合金材料的均温能力。 专利结构的导热、传热、均温板使热量分散，并均匀地传递 到散热片上散发掉。 3.带过孔散热器的散热面积。 专利过孔散热器结构，使相同体积和重量的散热器散热面积 加大一倍，散热能力提高2倍。 4.散热器与空气的热交换接触面。 专利散热器结构加大了散热片与空气的热交换接触面，使热 散发更顺畅。 5.过孔散热结构形成的加速对流效应。 专利过孔散热结构，形成了“烟囱效应”，加速了空气的对 流，使热散发更快捷，灯具热量变成了空气流动的动力源。 6.纳米材料制作的热辐射涂层，加速热辐射散发能力。 （三）整灯的热阻示意图与分立式热阻示意图对比 （四）单片式LED灯具在散热方面采用的专利技术措施 1.低热阻光源部分 高导热率的LED晶片 高效的固晶胶和使热量易导出的固晶结构。 抛弃铝基