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LED燈具發熱及散熱涂料應用分析

2017/7/27 15:36:15來源:河北志盛威華特種涂料有限公司 瀏覽量:1071

隨著近些年來Led技術作為新一代照明技術受到了廣泛關注,Led功率加大,散熱問題也就越來越被人重視。志盛威華散熱涂料的研究人員長期觀察發現,這是因為LED的光衰或其壽命是直接和其結溫有關,散熱不好結溫就高,壽命就短。與以往使用的白熾燈和熒光燈不同,它們的能量損失雖大,但是大部分能量都是通過紅外線直接放射出去,光源的發熱少;而LED,除了作為可視光消耗的能量,其它能量都轉換成了熱。又由于近年來,電子產品逐漸向高密度,高集成度發展,Led產品也不例外,所以解決Led散熱問題成為當今提高Led性能,發展Led產業的主要問題。

Led發熱的原因:

LED發熱的原因是因為所加入的電能并沒有全部轉化為光能,而是一部分轉化成為熱能。LED的光效目前只有100lm/W,其電光轉換效率大約只有20~30%左右。也就是說大約70%的電能都變成了熱能。

具體來說,LED結溫的產生是由于兩個因素所引起的:

1.內部量子效率不高,也就是在電子和空穴復合時,并不能100%都產生光子,通常稱為由“電流泄漏”而使PN區載流子的復合率降低。泄漏電流乘以電壓就是這部分的功率,也就是轉化為熱能,但這部分不占主要成分,因為現在內部光子效率已經接近90%。

2.內部產生的光子無法全部射出到芯片外部而較后轉化為熱量,這部分是主要的,因為目前這種稱為外部量子效率只有30%左右,大部分都轉化為熱量了。

就如前文所說雖然白熾燈的光效很低,只有15lm/W左右,但是它幾乎將所有的電能都轉化為光能而輻射出去,因為大部分的輻射能是紅外線,所以光效很低,但是卻免除了散熱的問題。

Led的散熱解決方式:

解決Led的散熱,主要從兩個方面入手,封裝前與封裝后,可以理解為Led芯片散熱與Led燈具散熱。Led芯片散熱主要與襯底和電路的選擇與工藝有關,本文暫不闡述。本文主要介紹Led燈具的散熱,因為任何LED都會制成燈具,所以LED芯片所產生的熱量較后總是通過燈具的外殼散到空氣中去。如果散熱不好,因為LED芯片的熱容量很小,一點點熱量的積累就會使得芯片的結溫迅速提高,如果長時期工作在高溫的狀態,它的壽命就會很快縮短。然而這些熱量要能夠真實引導出芯片到達外部空氣,要經過很多途徑。具體來說,LED芯片所產生的熱,從它的金屬散熱塊出來,先經過焊料到鋁基板的PCB,再通過導熱膠才到鋁散熱器。所以LED燈具的散熱實際上包括導熱和散熱兩個部分。

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