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关于led灯具的散热应该如何更好地解决?

关于led灯具的散热应该如何更好地解决?

作者:管理员    来源:未知    发布时间:2019-09-13 11:42    浏览量:

Led灯是目前普及速度最快的灯具类型没有之一,以其高光效,高亮度,色正节能且环保而被广大群体所接受。

但对于高速普及发展的led灯具而言,其最大的问题就在于散热。

灯具作为将电能转化成为光能的媒介,只能将很少的一部分电能转变为光能,白炽灯与卤化灯的光效大多只能达到12~24lm/W,而led灯的光效理论上可以达到250lm/W以上。其两者之间的差别可见一般。

很多在厂房中使用的200W~400W的金卤灯,可以使用50W~100W的led工矿灯代替,甚至照明效果更佳。原因就在于相同功率下,金卤灯与led灯相比,led灯的光效更高,对电能的使用效率更高。而在达到同样照度的情况下也就更加节约能源。

就算是led灯的电能利用率远远超出其他类型的光源,电能仍有很大一部分未被转化成光能。

绝大部分灯具使用时未被转化的部分超过电能使用量的50%。这部分的电能主要转化成热能,灯具的功率越高产生的热量越多,这才是导致了为什么散热成为生产led灯具所面临的最主要问题之一。

led的散热问题由来以久,家用的小型的,能耗不高的led灯具散热问题并不明显。而应用于大型场馆,工业生产,工地施工等项目的照明设备的功耗就大的多,散热问题也愈加凸显。

Led为什么要散热

Led灯具的散热的必要性在于其自身与配件的使用寿命受温度影响程度极高,其中箱体中的电容尤为如此,在温度超过40度之后,每高十度,使用寿命减少一半,以此类推。就是说2年使用寿命的灯具在50度时只能使用1年,在60度时只能使用半年。

为使产品质量安全得到保证,延长led灯具的使用寿命,加强led灯具的散热能力是每一家灯具厂家所面对的核心问题。

外壳设计
为了解决散热问题,厂家对于灯具的形态设计,材质选择,都有专业团队负责

不同于商用照明追求外壳美观华丽,工业灯具的外壳基本就是其散热设计的体现。如:

常见类型的厂用、矿用led灯具的外壳设计为蜂窝状,扇片状,通过增大金属壳体与空气的接触面积,增强空气流通从而达到将灯源产生的热量散入空气的效果。

也有使用液体冷却的灯具,通过冷却液体流经灯源散热部位带走热量从而达到散热目的。但此举成本过高,且维护程序繁琐,节能优势也由于添加设备而荡然无存。所以除特殊要求外,较为少见。

对于各类灯具的应用场地,要求效果,每个厂家都会设计出不同的样式,但同种用途功率的灯具形态大体相同。

基板材质

与LED灯源直接接触的基板同样也是散热重点,其在材质的选择上有大学问。

散热基板材质需要优越的导热性、热膨胀系数、绝缘性甚至材料的重量密度都在考虑范围之内。

如今应用最为广泛的就是铝基板。

铝基板——常见于LED照明产品。有正反两面,白色的一面是焊接LED引脚的,另一面呈现铝本色,一般会涂抹导热凝浆后与导热部分接触。

LED铝基板就是PCB,也是印刷线路板的意思,只是线路板的材料是铝合金,以前我们一般的线路板的材料是玻纤,但因为LED发热较大,所以LED灯具用的线路板一般是铝基板,能够导热快,其他设备或电器类用的线路板还是玻纤板

与之相对的还有陶瓷基板

陶瓷基板——是指铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面( 单面或双面)上的特殊工艺板。所制成的超薄复合基板具有优良电绝缘性能,高导热特性,优异的软钎焊性和高的附着强度,并可像PCB板一样能刻蚀出各种图形,具有很大的载流能力。因此,陶瓷基板已成为大功率电力电子电路结构技术和互连技术的基础材料。

随着高功率产品的开发研制,铝基板的导热性能、绝缘性能和耐温性能逐渐的不能够满足研发需求,而陶瓷基板则在这些方面要优于铝基板。对于陶瓷基板的开发研究提高拓宽了LED灯具的研发生产上限。

由于铝基板的技术应用方面更加成熟,现有的产品类型也在市场中占据主流。而陶瓷基板需要激光切割且抗震性能不强,很多厂家并无生产能力也不适合自家产品。种种限制,使得陶瓷基板的普及应用还需要更多的时间。但在不久的未来,技术成熟之后陶瓷基板的生产与性能不再成为问题,市场就也会很快接受这类更加优异的材质。

led光源的节能环保、高亮度、高适应性等优势注定了将会统治照明领域很长的一段时间。led的散热问题,相信也会在不久的将来得到完美解决。

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