led散熱技術(shù)word版(參考版)
2025-01-10 12:57本頁面
【正文】 隨著 LED 的光效逐年提高，它的發(fā)熱問題也會逐漸降低。過去的 LED路燈在長期工作中的大量失效，一半以上是散熱設(shè)計欠缺所引起，另一半是電源失效所引起。 LED 的散熱設(shè)計必須從芯片開始一直到整個散熱器，每一個環(huán)節(jié)都要給于充分的注意。 十 .結(jié)束語 目前 LED 的發(fā)光效率還是比較低，從而引起結(jié)溫升高，壽命降低。同時展示全新“ Onemodule”概念所設(shè)計的 LED散熱模塊，將 LED 燈具散熱模塊化，一款散熱模塊可應用于多款 LED 燈具，簡化客戶端的設(shè)計流程，預計推出可散熱 715W、 1025W、 2540W 幾種功率水平。并用于各種功率的 LED 燈具。 最近臺灣 Sunon 公司推出全球最小、最薄、耗電量最低的“毫米科技風扇與鼓風扇MightyMiniFanamp。例如必須能夠防水、防潮、防塵，能夠承受高低溫的考驗，等等?。 LED 路燈和電腦最大的差別就是它是安裝在室外的十分惡劣的環(huán)境條件下的。 圖 結(jié)溫和風速的關(guān)系 在電腦的 CPU 中，從來都是采用小風扇的強制風冷系統(tǒng)來散熱的。然 而，對流的散熱效果是和空氣的流速是有密切關(guān)系的。通常要在安裝時有一個傾斜角來改善。 珠海南科首次把針狀散熱器應用至 LED 路燈中，據(jù)說這可以使 LED 的結(jié)溫降低 15 度以上，提高了 LED 的壽命。由于室外的風向是不定的，為了在各 種風向情況下都能有很好的對流，最好采用針狀鰭片散熱器。這是因為空氣在沿長度方向的流動受到阻礙所致 (主要對于垂直放置的鰭片為如此 )。但是并不是長度越長越好。 圖 結(jié)溫隨散熱器的高度增加而降低 由圖中可以看出，高度增加到 40mm 以后，結(jié)溫的降低就很慢了。但是，高度增加到一定程度以后其作用會越來越小。一種典型的散熱鋁合金型材如圖 11 所示。從經(jīng)驗得出，一般要散 1W 功率的熱量大約需要 5060 平方厘米的有效散熱器面積。所以散熱器有一個有效散熱面積。散熱器的最重要指標就是它的散熱面積 A，但是散熱器的不同部位的散熱效果是不同的。 八．鰭片散熱器 散熱器采用鰭片的形狀是為了加大散熱面積。最好的方法是采用陽極氧化發(fā)黑處理，這個氧化層可以做得很薄，不至于影響其散熱，但對輻射散熱有很大的改進。 而且塑料的熱輻射性能和氧化后的金屬差不多。熱輻射散熱也可以用另一個公式來表示： 由表中可見，氧化處理是改進材料的輻射散熱的重要途徑。因此熱輻射量和熱輻射系數(shù)、物體表面積的大小以及溫度差之間都存在正比關(guān)系。 S 是物體的表面積， F 則是輻射熱交換的角度和表面的函數(shù)關(guān)系，但這里這個 函數(shù)比較難以解釋。在實際中，當物質(zhì)為金屬且表面光潔的情況下，熱輻射系數(shù)比較小，而把金屬表面進行處理后（比如發(fā)黑）其表面熱輻射系數(shù)值就會提升。 熱輻射的散熱公式為“ Q=E S FΔ (Ta－ Tb)”。然而，對流散熱則不完全取決于鰭片面積的大小，而且還和風力風向有關(guān)，在完全無風的狀態(tài)下，則和 自然對流的阻力有關(guān)。這兩部分都取決于鰭片的總面積。 對流散熱和輻射散熱 對于對流散熱來說，其基本公式如下： Q=h?A?△ T 其中 Q 為散去的熱量， h 為熱對流系數(shù)， A 為散熱器的散熱面積，△ T 為散熱器 表面和附近空氣之間的溫度差。因為不管采用什么方法散熱，最后還是只能把熱量散發(fā)到空氣中。導熱就是要把熱量最快地從發(fā)熱源傳送到散熱器表面，而散熱則是要把熱量從散熱器表面散發(fā)到空氣中去。這就使得要通過所有部件的熱阻來計算出LED 的結(jié)溫幾乎是不可能的事。所以可以說，最后鰭片散熱器散到空氣中的這一環(huán)節(jié)，是最關(guān)鍵的一環(huán)，是最復雜的一環(huán)，也是最難計算的一環(huán)。這些熱量最后都要散發(fā)到空氣中去。 3．熱阻實際上只考慮了熱傳導，而根本沒有考慮熱對流和熱輻射。 2．其他熱源的影響，例如 LED 的恒流電源就是重要的發(fā)熱源，假如這個發(fā)熱源靠近某些 LED，那么就會明顯降低這些 LED 的散熱而縮短其壽命。因為每個 LED 的散熱會受到周圍 LED 所發(fā)出的熱影響?？赡芩羞@些 LED 都焊在一塊鋁基板上。 1． LED 的分布。 那么是不是知道了所有各部分的熱阻，我們就可以知道這個 LED 燈具的總熱阻，也就可以知道 LED 芯片的結(jié)溫，也就可以知道這個燈具的壽命了呢？ 情況遠遠不是那么簡單，雖然我們可以仔細分析每一部分的熱阻，甚至還可以得到比較精確的數(shù)字，但是還是有很多重要的因素被我們忽略掉了 。一般來說， 因為 LED 的發(fā)光效率有所不同，而這個耗散功率也有所不同。需要作為熱來耗散的那部分，應當是輸入功率減去以有用光的形式發(fā)射出去的那部分，才是需要作為熱而耗散的那部分。因為這只是其輸入功率，而不是其耗散功率。于是就把這二者的乘積 瓦作為其耗散功率。 需要注意的是在計算 LED 的散熱時，經(jīng)常犯的一個錯誤是把 LED 的全部功率當成是其耗散功率 Pd。 而且最難估算的是 Rj5，也就是散 熱器到空氣的熱阻。 假定環(huán)境溫度為 Ta，那么結(jié)溫為： Tj=Pd（ Rj1+Rj2+Rj3+Rj4+Rj5） +Ta 然而實際的 LED 燈具，從 LED 芯片到空氣所經(jīng)過的熱阻要遠比這個多很多，例如，通常薄膜印制板是安裝在鋁基板上，鋁基板再安裝到鋁散熱器上，其間還要涂上導熱膠，導熱膠的厚度很難估計，而且其中還有殘存的氣隙。熱阻越大，
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