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      關于led燈具的散熱問題

      文章出處:責任編輯:查看手機網址
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      人氣:-發表時間:2017-12-19 17:36【

      Led燈是目前普及速度最快的燈具類型沒有之一,以其高光效,高亮度,色正節能且環保而被廣大群體所接受。

      但對于高速普及發展的led燈具而言,其最大的問題就在于散熱。

      燈具作為將電能轉化成為光能的媒介,只能將很少的一部分電能轉變為光能,白熾燈與鹵化燈的光效大多只能達到12~24lm/W,而led燈的光效理論上可以達到250lm/W以上。其兩者之間的差別可見一般。

      很多在廠房中使用的200W~400W的金鹵燈,可以使用50W~100W的led工礦燈代替,甚至照明效果更佳。原因就在于相同功率下,金鹵燈與led燈相比,led燈的光效更高,對電能的使用效率更高。而在達到同樣照度的情況下也就更加節約能源。

      就算是led燈的電能利用率遠遠超出其他類型的光源,電能仍有很大一部分未被轉化成光能。

      絕大部分燈具使用時未被轉化的部分超過電能使用量的50%。這部分的電能主要轉化成熱能,燈具的功率越高產生的熱量越多,這才是導致了為什么散熱成為生產led燈具所面臨的最主要問題之一。

      led的散熱問題由來以久,家用的小型的,能耗不高的led燈具散熱問題并不明顯。而應用于大型場館,工業生產,工地施工等項目的照明設備的功耗就大的多,散熱問題也愈加凸顯。

      Led為什么要散熱

      Led燈具的散熱的必要性在于其自身與配件的使用壽命受溫度影響程度極高,其中箱體中的電容尤為如此,在溫度超過40度之后,每高十度,使用壽命減少一半,以此類推。就是說2年使用壽命的燈具在50度時只能使用1年,在60度時只能使用半年。

      為使產品質量安全得到保證,延長led燈具的使用壽命,加強led燈具的散熱能力是每一家燈具廠家所面對的核心問題。

      外殼設計
      為了解決散熱問題,廠家對于燈具的形態設計,材質選擇,都有專業團隊負責

      不同于商用照明追求外殼美觀華麗,工業燈具的外殼基本就是其散熱設計的體現。如:

      常見類型的廠用、礦用led燈具的外殼設計為蜂窩狀,扇片狀,通過增大金屬殼體與空氣的接觸面積,增強空氣流通從而達到將燈源產生的熱量散入空氣的效果。

      也有使用液體冷卻的燈具,通過冷卻液體流經燈源散熱部位帶走熱量從而達到散熱目的。但此舉成本過高,且維護程序繁瑣,節能優勢也由于添加設備而蕩然無存。所以除特殊要求外,較為少見。

      對于各類燈具的應用場地,要求效果,每個廠家都會設計出不同的樣式,但同種用途功率的燈具形態大體相同。

      基板材質

      與LED燈源直接接觸的基板同樣也是散熱重點,其在材質的選擇上有大學問。

      散熱基板材質需要優越的導熱性、熱膨脹系數、絕緣性甚至材料的重量密度都在考慮范圍之內。

      如今應用最為廣泛的就是鋁基板。

      鋁基板——常見于LED照明產品。有正反兩面,白色的一面是焊接LED引腳的,另一面呈現鋁本色,一般會涂抹導熱凝漿后與導熱部分接觸。

      LED鋁基板就是PCB,也是印刷線路板的意思,只是線路板的材料是鋁合金,以前我們一般的線路板的材料是玻纖,但因為LED發熱較大,所以LED燈具用的線路板一般是鋁基板,能夠導熱快,其他設備或電器類用的線路板還是玻纖板

      與之相對的還有陶瓷基板

      陶瓷基板——是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁(Al2O3)或氮化鋁(AlN)陶瓷基片表面( 單面或雙面)上的特殊工藝板。所制成的超薄復合基板具有優良電絕緣性能,高導熱特性,優異的軟釬焊性和高的附著強度,并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形,具有很大的載流能力。因此,陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料。

      隨著高功率產品的開發研制,鋁基板的導熱性能、絕緣性能和耐溫性能逐漸的不能夠滿足研發需求,而陶瓷基板則在這些方面要優于鋁基板。對于陶瓷基板的開發研究提高拓寬了LED燈具的研發生產上限。

      由于鋁基板的技術應用方面更加成熟,現有的產品類型也在市場中占據主流。而陶瓷基板需要激光切割且抗震性能不強,很多廠家并無生產能力也不適合自家產品。種種限制,使得陶瓷基板的普及應用還需要更多的時間。但在不久的未來,技術成熟之后陶瓷基板的生產與性能不再成為問題,市場就也會很快接受這類更加優異的材質。

      led光源的節能環保、高亮度、高適應性等優勢注定了將會統治照明領域很長的一段時間。led的散熱問題,相信也會在不久的將來得到完美解決。

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