欧时课堂丨用散热器解决LED照明的散热问题

作为21世纪的新型绿色光源,LED照明在现代社会中被广泛应用,从公共场所的路灯、信号灯,到日常家装里的吊灯、投影灯,乃至手机、电脑的背光源,到处都能看见它的身影。

LED(发光二极管)是一种常用的光电器件,能够将电能转化为光能。但是它在照明过程中会产生大量热能,影响灯具的性能与寿命,因此散热问题成为制约LED照明技术进一步发展的短板。

本期欧时课堂将为大家介绍不同类型的LED散热器,为您在不同的应用场景下使用LED照明提供散热问题的解决方案。

欧时课堂丨用散热器解决LED照明的散热问题

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LED产生的热量对产品的影响

与传统照明不同,LED光源自身没有辐射散热功能,因此工作产生的热量容易在灯具腔体内累积,给产品的使用带来一系列问题:

发光效率降低;

光线发生红移;

正向电压降低;

反向电流增大;

热应力增大;

器件的使用寿命减短;

白光的相关色温升高,其它颜色的相关色温降低;

导致LED灯内封装的荧光粉、环氧树脂等材料发生劣化。

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LED灯的散热方法

散热器是一种热导体,它与LED灯珠紧密结合,能够吸收和散发热量提高LED灯具的散热效率,避免LED光源因长期高温工作而发生早衰。LED散热器拥有以下三种类型:

#1

铝合金散热器

目前市面上较为常见的是铝合金散热器,它的导热系数较高、导热效果好,适用于绝大多数使用低电压、大电流,工作时容易产生高热量的LED照明光源。

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铝合金散热器使用金属铝作为主要材料,导热系数较高、比重小、易加工、价格便宜。但是它本身不绝缘,为了安全需要增加绝缘胶或绝缘套,增加成本的同时也不利于散热。

#2

塑料包铝散热器

塑包铝散热器是一种导热塑料外壳铝芯的散热器,优点是绝缘性能好,容易通过安规。LED的热量通过铝散热芯快速传导给导热塑料,导热塑料利用它的多翼形成空气对流散热,并利用表面辐射部分热量。

欧时课堂丨用散热器解决LED照明的散热问题

塑料包铝散热器一般是由导热塑料和内嵌铝件两部分组成,外层包裹的导热塑料解决了铝合金散热器不绝缘的问题。但是由于目前高导热塑料的售价不低,因此生产成本也较高,通常用于较小功率的LED灯具。

#3

高导热塑料散热器

高导热塑料散热器是一种全塑料的散热器,它的导热系数高达2-9w/mk,具有优异的热传导、热辐射能力和绝缘能力,可广泛应用于1W~200W的各类LED灯具。

欧时课堂丨用散热器解决LED照明的散热问题

高导热塑料散热器的优点:

? 一次成型,成品光洁度高;

? 大幅提升生产效率,造型设计灵活度高;

? 采用PLA聚合而成,符合全球环保要求;

? PLA分子间密布的纳米级金属离子可以增加热辐射能量;

? 耐高温,适合日光灯管、大功率工矿灯的应用;

? 可以设计很多精密的散热翼,散热面积得到最大的扩展,散热效果较好;

? 密度比铝轻,同样形状的散热器,塑料散热器的重量只有铝的1/2;

? 加工简单,成本较低。

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目前LED照明的散热问题仍然是一个亟需克服的技术难题,因此人们不断寻找简单易用、导热性能好、成本较低的散热材料来进行灯具的设计,为LED照明的成熟发展奠定基础。

原文始发于微信公众号(欧时电子RS):欧时课堂丨用散热器解决LED照明的散热问题

随着电子设备朝着小型化、高功率密度、多功能化等方向发展,电子产品的迭代升级对于导热散热材料的性能提出更高的要求。过去仅依靠单一材料的散热方案已逐渐无法满足其高效率的散热需求,新型材料+组合化、多元式的散热材料方案逐渐成为市场主流。艾邦建有散热材料交流群,欢迎扫码加入:

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作者 gan, lanjie

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