散热

高性能 LED 元件因其高光通量越来越广泛的应用于各种 LED 照明方案, LED 元件的瓦数与其光通量息息相关,因此,一般说来,光通量越大,能耗就越大。现在市场可供选择的 LED 照明产品的功率可从几瓦一直到一百多瓦。对于后者而言,尽管光效(流明/瓦)已得到较高提升,但是相较于较高的总功率而言,其所产生的较高温度反而变得越来越引起关注。

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因此,散热方案被广泛采用使 LED 能够在更为合适的温度环境中工作。如图1所示,散热器旨在扩散 LED 内部所产生的热量,以确保检测时的温度符合生产厂商所标注的温度值,并尽可能的降低该温度。此外,其他的一些因素也会对温度产生影响,如 LED 焊接所采用的材料、以及 LED 板与散热器接合处的热接口材料。

如今,采用压膜铸造工艺和其他工艺制造的无源器件能够更好地满足市场的需求。此类产品通常采用金属或类似的材料,经久耐用,且长时间使用后仍然具有良好的散热效果。然而,为提升效率,

在一些高功率 LED 照明方案中该产品的外形尺寸与重量受到一定的限制。因此,一些厂商目前都为无源系统提供了备选解决方案,比如采用有源散热和热管技术,设计具有良好散热效果和更加小巧轻便的产品。市场上已有几种采用有源散热系统的产品,其中最为常见的设计是采用加压气流。如图2中的散热产品都配备喷气式有源器件与一个形状得当的金属散热片。这类散热器能够排出10 cm x 5 cm、功率为40瓦的 LED 光源所产生的热量。该系统需配置外加电压或脉冲宽度调制(PWM)设备来维持运转,同时,采用该项技术时,其供电系统需装备一个辅助输出电源。此类产品能耗与噪声较低,经久耐用且效率较高。

采用热管技术的产品由于自身所具备的优势-不含有源器件,无需维护工作,并且在热传递方面比其他采用铜组件的同类产品更为高效,因此广受欢迎。所谓“热管”是指一个密闭的中空管,使用导热金属-比如铜或铝制作而成,管内存放有少量的液体冷却剂,比如水、酒精、或水银,然后将液体本身的蒸汽填满剩余的管道空间,这样管内就不会渗入其他气体。借助热管技术,选用合适的散热片制成一个新的散热系统,如图3所示,可排出由功率超过100瓦的 LED 光源所产生的热量。此种新的散热系统将进一步推动 LED 产品的发展,其市场价格的日趋稳定也将使其得到更为广泛的应用。

 

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