您當前的位置 : 首 頁 > 新聞資訊 > 企業動态

淺析LED燈具發熱及散熱塗料應用

2021-01-18 08:58:43

随着近些年來LED技術作爲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。志盛威華散熱塗料的研究人員(yuán)長期觀察發現(xiàn),這是(shì)因爲LED的光衰或其壽命是(shì)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(dàn)是(shì)大部分能量都是(shì)通過紅外線(xiàn)直接放(fàng)射出去(qù),光源的發熱少;而LED,除了作爲可視光消耗的能量,其它能量都轉換成了熱。又(yòu)由于近年來,電子産品逐漸向高密度,高集成度發展,LED産品也不例外,所以解決LED散熱問題成爲當今提高LED性能,發展LED産業的主要問題。


LED燈具


LED發熱的原因:


LED發熱的原因是(shì)因爲所加入的電能并沒有全部轉化爲光能,而是(shì)一部分轉化成爲熱能。LED的光效目前隻有100lm/W,其電光轉換效率大約隻有20~30%左右。也就是(shì)說大約70%的電能都變成了熱能。


具體來說,LED結溫的産生是(shì)由于兩個因素所引起的:


内部量子效率不高,也就是(shì)在電子和空穴複合時,并不能100%都産生光子,通常稱爲由“電流洩漏”而使PN區載流子的複合率降低。洩漏電流乘以電壓就是(shì)這部分的功率,也就是(shì)轉化爲熱能,但(dàn)這部分不占主要成分,因爲現(xiàn)在内部光子效率已經接近90%。


内部産生的光子無法全部射出到芯片外部而Z後轉化爲熱量,這部分是(shì)主要的,因爲目前這種稱爲外部量子效率隻有30%左右,大部分都轉化爲熱量了。


就如前文所說雖然白熾燈的光效很低,隻有15lm/W左右,但(dàn)是(shì)它幾乎将所有的電能都轉化爲光能而輻射出去(qù),因爲大部分的輻射能是(shì)紅外線(xiàn),所以光效很低,但(dàn)是(shì)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,封裝前與封裝後,可以理解爲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,因爲任何LED都會制成燈具,所以LED芯片所産生的熱量Z後總是(shì)通過燈具的外殼散到空氣中去(qù)。如果散熱不好,因爲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态,它的壽命就會很快縮短。然而這些熱量要能夠真正引導出芯片到達外部空氣,要經過很多途徑。具體來說,LED芯片所産生的熱,從它的金屬散熱塊出來,先經過焊料到鋁基闆的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。


然而LED燈殼散熱依據功率大小及使用場所,也會有不同的選擇。


現(xiàn)在主要有以下幾種散熱方法:


鋁散熱鳍片:這是(shì)Z常見(jiàn)的散熱方式,用鋁散熱鳍片做爲外殼的一部分來增加散熱面積。


導熱塑料殼:在塑料外殼注塑時填充導熱材料,增加塑料外殼導熱、散熱能力。


空氣流體力學利用燈殼外形,制造出對流空氣,這是(shì)至低成本的加強散熱方式。


風扇燈殼内部用長壽高效風扇加強散熱,造價低,效果好。不過要換風扇就是(shì)麻煩些,也不适用于戶外,這種設計較爲少見(jiàn)。


導熱管利用導熱管技術,将熱量由LED芯片導到外殼散熱鳍片。在大型燈具,如路燈等這是(shì)常見(jiàn)的設計。


表面輻射散熱處理燈殼表面做輻射散熱處理,簡單的就是(shì)塗抹志盛威華輻射散熱塗料,可以将熱量用輻射方式帶離(lí)燈殼表面。


以下介紹一種新型的散熱塗料:ZS-411輻射散熱降溫塗料,塗料塗層具有高熱傳導率和較大的散熱表面積,同時在相(xiàng)當寬的波長範圍内(1-20μm)具有高輻射率,可以顯著提高包括傳導、對流、輻射散熱的綜合性能。


這種塗料采用北京某公司研發的高性能散熱溶液,該散熱溶液具有較高的可見(jiàn)光和近紅外光反射率、較高的熱紅外發射率和穩定性等特殊性能,同時還具有良好的物理性能、化學性能和良好的施工性多種複合性,該散熱溶液工作原理是(shì)靠無機膠體微粒(小于100納米)發生凝聚而産生結合力。塗料溶液裏添加納米碳管等具有較高的熱傳導率和發射性的材料,能使塗層表面呈現(xiàn)宏觀光潔微觀粗糙的形貌的納米材料組元,可以大大增加散熱裝置與外界的接觸面積,顯著提升散熱效果。同時加入大量被電子躍遷過的多種尖晶石作爲複合紅外輻射體,既增加了雜(zá)質能級,提高了紅外輻射系數,又(yòu)保持了相(xiàng)應的熱穩定性、耐熱性。


總體來說目前LED的發光效率還是(shì)比較低,從而引起結溫升高,壽命降低。爲了降低結溫以提高壽命就必須十分重視散熱的問題。


廣東璨華照明,始創于2009年,專注戶外景觀亮化工程,定制各種非标戶外LED燈具廠家,主營LED投光燈,LED洗牆燈,LED線(xiàn)條燈,LED水底燈LED地埋燈LED瓦楞燈,LED防爆燈等,提供效果設計、安裝指導,全天技術支持、售後跟蹤等一站式服務。


标簽

0
本文網址:
聯系我們

國内銷售部: 0750-3760615 
國外銷售部: 0750-3760605

150-1500-4778(微信同号) 莫先生

135-9083-3370(微信同号) 莫小姐

郵箱:info@sunkingled.com

地址:廣東省江門市江海區雲沁路源科電子工業園4棟8樓

e2.jpg

微信 掃一掃

CopyRight© 廣州開闊科技有限公司  備案号:    網站建設:
主營區域: 江蘇 武漢 上海 北京 浙江
  • 網站首頁
  • 咨詢電話(huà)
  • 返回頂部