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LED工矿灯的散热问题、影响及建议

2021-09-028

深圳耀嵘具有多年的研发与生产经验,在本文章中将对LED工矿灯的散热问题进行分析,并提出一些合理化的建议。对于LED工矿灯来说,散热不仅影响灯具的寿命,还影响其发光亮度等。


LED工矿灯主要由芯片(光源),铝基板(铜基板),散热器以及驱动四部分构成。而影响散热的主要因素有:散热器结构和有效面积、材料属性(导热率)、封装结构、封装材料,芯片材料及尺寸等。


散热不好造成的影响:


一、减短使用期限


一方面,LED工矿灯的寿命是由光衰决意的,光衰越大,路灯的亮度就会越低。而LED工矿灯的光衰是和半导体PN结的温度相关,PN结的温度越高,光衰就越早出现,路灯的寿命就会缩短。想要进步LED工矿灯的寿命,就要降低结温,想要降低结温,就需求有好的散热体。


环境趋势上大多LED工矿灯接纳铝基板作为散热体,将PCB贴附在金属散热基板上,组成一个整体型的照明装配布局,然而因为受到物理布局的限制,会造成灯具内热量聚集。


与市面上大多数LED工矿灯差别的是,LED工矿灯厂商耀嵘科技采用陶瓷散热技术,以陶瓷基板作为散热体,将LED芯片干脆贴在陶瓷上,热量通过空气对流干脆散发,散热性能远远高于传统PCBLED灯具,使得LED工矿灯绝缘性更好、耐侵蚀、性能更靠得住稳定。


LED工矿灯的可见光是由电能转换而来的,但并不是所有的电能都100%转换成了光能,凭据能量守恒准则,片面电能会转化成热能。若LED工矿灯散热布局分歧理,热量大批蕴蓄堆积,日久天长会影响LED工矿灯应用寿命。针对传统LED工矿灯散热不畅疑问,耀嵘科技LED工矿灯镂空式布局设计,灯具散热结果好,性能加倍稳定靠得住。


二、造成故障


LED芯片温度抬高时,金属导体的电阻会变大,当电阻变大时,电流会增加,电流增加会造成温度上涨。当LED工矿灯内温度太高时,电子元器件会因温度过高而出现差别程度的损坏,从而惹起电子器件故障,造成LED工矿灯不能平常工作。


三、损害灯具材质


平时LED工矿灯长时间工作,片面质料会轻易氧化。若LED工矿灯散热不畅,造成灯体内温度上涨,灯具片面质料经过反复高温氧化,这会使得灯具质料品格下降,紧张的造成灯具材质变形,后期保护老本和市政价格支出。


如何提高LED工矿灯的散热水平呢?


一、是从芯片内部解决LED在照明使用过程中产生的散热问题,要采取新结构、新工艺,提高LED芯片结温的耐热性,以及其他材料的耐热性,使得对散热条件要求降低。


二、是从外部设计考虑出发,通过改变LED器件以及芯片封装材料或者封装方式,以达到减小封装热阻的目的,以及配合合适的散热器结构来解决散热,进而实现降低芯片结温的目的。也就是说采用封装新结构、新工艺,选用导热性、耐热性较好的新材料,包含金属之间粘合材料、荧光粉的混合胶等,使得热阻≤10℃/W或更低。


三、无功耗冷却:被动式散热,无需电扇或水,无冷却用能耗,无动力运行。超导真空热相变传递技术是奇妙行使大功率电力电子器件发烧的能量使取热介质蒸发产生动能和势能,蒸气活动到冷凝器放热冷凝成液体,借助取热器里面纳米毛细力和液体重力回流到与大功率电力电子器件紧贴的取热器,从而实现无外加动力的闭式散热轮回。


四、分量轻、体积小:分量不到现有散热器的25%,体积可小到20%以下。


五、可靠性高:装置干脆紧凑,工作巩固,无启动问题,可靠性远高于电扇、水冷和热管散热器。


六、性价比高、环保:产品性价比高于电扇、水冷和热管的散热器;相变工质情况友爱,量少无花消与热管的差别:


1、形式上与热管类似,但在换热机理、布局和机能等方面有本质差别;

2、采用壮大的微细尺寸复合相变强化换机原理;热管仅为普通的液膜蒸发;

3、无热管固有的沸腾、挟带、毛细管力等诸多传热极限;

4、无热管大功率散热时的高接触热阻与导热热阻以及装置沉重复杂问题;

5、无热管启动与工作巩固性方面的问题;

6、一致温度下的单元面积取热才气比热管凌驾大概100倍,且体系干脆、轻巧和紧凑。


提高散热水平的一些方法:


1、从LED芯片来说,要采取新结构、新工艺,提高LED芯片结温的耐热性,以及其他材料的耐热性,使得对散热条件要求降低。

2、降低LED器件的热阻,采用封装新结构、新工艺,选用导热性、耐热性较好的新材料,包含金属之间粘合材料、荧光粉的混合胶等,使得热阻≤10℃/W或更低。 

3、降低升温,尽量采用导热性好的散热材料,在设计上要求有较好的通风孔道,使余热尽快散出去,要求升温应小于30℃。。

4、散热的办法很多,如采用热导管,但要考虑成本因素,在设计时应考虑性价比问题。


LED工矿灯的设计除了要提高灯具效率、配光要求、外形美观之外,要提高散热水平,采用导热好的材料,要有较好的机械性能和密封性,散热体还要防尘,要求LED灯具的温升应小30℃。



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