降低結(jié)溫以提高壽命 新型LED散熱技術(shù)詳解
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時(shí)間：2013-11-23
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在很多場(chǎng)合需要把LED所產(chǎn)生的熱量以最快的速度傳送到散熱器，這在采用集成式的單片大功率LED中尤其重要，因?yàn)樗臒崃亢艽螅üβ士蛇_(dá)50W-100W）又很集中（有時(shí)只有30mm），這時(shí)候就必須采用熱管散熱。
熱管也稱(chēng)為相變導(dǎo)熱器，因?yàn)樵谄渲械囊后w從液相變?yōu)闅庀喽鴮?dǎo)熱。它的熱阻非常小，大約只有0.065°C/W。
圖7. 熱管導(dǎo)熱原理
其內(nèi)壁采用銅粉燒結(jié)，以利于變回液相的載熱體吸附其上而回流。然而，熱管只能把熱傳送到遠(yuǎn)端，而并沒(méi)有把熱量散發(fā)到空氣中去。所以即使采用熱管，還是需要有普通的鋁散熱器把熱量散發(fā)出去。再次要提醒注意的是，采用銅熱管以后，要特別注意它和前端的鋁基板以及后端的鋁散熱器的結(jié)合部一定要互相緊密地接觸并防止由于熱膨脹系數(shù)的不同而脫開(kāi)。在其結(jié)合部要采用高質(zhì)量的導(dǎo)熱硅膠涂敷。
導(dǎo)熱效果更好的是回路熱管
圖8. 回路熱管
回路熱管的最大優(yōu)點(diǎn)就是它的不需要外加動(dòng)力裝置就可以循環(huán)導(dǎo)熱、導(dǎo)熱距離長(zhǎng)，傳送功率大（幾百瓦），形狀多樣性和不受重力要求的限制，也就是說(shuō)它可以任意放置。臺(tái)灣的陽(yáng)杰科技公司采用了回路熱管技術(shù)以后，150W的LED路燈重量只有8.5公斤，100W的LED路燈，重量只有5.5公斤。 六．系統(tǒng)的熱阻
各部分的導(dǎo)熱能力也可以用系統(tǒng)的熱阻來(lái)說(shuō)明，一個(gè)LED燈具的結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖9。
圖9. LED燈具的散熱結(jié)構(gòu)圖
從圖中可以看出，LED芯片所產(chǎn)生的熱，從它的金屬散熱塊出來(lái)，先經(jīng)過(guò)焊料到鋁基板的PCB，再通過(guò)導(dǎo)熱膠才到鋁散熱器。而要定量地了解LED芯片的散熱過(guò)程，最好利用熱阻的概念。熱量就好像電荷，熱量流動(dòng)起來(lái)就好像電流，流動(dòng)的過(guò)程中會(huì)遇到阻力，就好像電阻，在這里我們稱(chēng)之為熱阻。熱阻的單位為每瓦多少度（°C/W），也就是每流過(guò)1瓦的功率會(huì)上升多少度。如果知道所需耗散的功率，又知道其熱阻，就可以知道它的溫升是多少。熱阻越大，熱量越流不動(dòng)，溫升就越高，熱阻越小，熱量流動(dòng)越快，溫升就越小。圖中表明熱量從LED芯片流出到空氣需要經(jīng)過(guò)很多不同的熱阻：
Rj1：從芯片到安裝底板的熱阻（也就是芯片的熱阻）
Rj2：焊料的熱阻
Rj3：鋁基板的熱阻
評(píng)論