高亮度LED应用中热量管理问题解决方案
在全球性的能源短缺和环境污染加剧的今天,LED以其节能环保的特点有着广阔的应用空间。LED灯具由LED器件、散热结构、驱动器、透镜组成。如果LED器件不能很好散热、它的寿命也会受影响。根据Cree XLamp XR-E 的测试报告,LED器件温度越低,越能延长LED灯的寿命。因此,解决热量管理问题已成为高亮度LED应用中的关键。
不过,LED光源热量的多少并不是影响LED的主要问题,热量集中(从而形成热点)才是问题的关键。对一般标准的LED器件而言,1W LED器件的热通量大约为100W/cm2,3W LED器件的热通量则高达300W/cm2,而一般的CUP的热通量才为60~130W/cm2。热量集中在尺寸很小的晶片内,晶片温度升高,引起热应力的分布不均匀、晶片发光效率和萤光粉发射效率下降。当温度超过一定值时,器件失效率呈指数规律增加。当多个LED密集排列组成白光照明系统时,散热问题就更严重了。
LED器件的散热途径主要是热传导和热对流。利用我司(东莞市黄江速展五金制品厂)的冷挤压一体式纯铝散热器,解决了传统的LED散热器的散热效率低,导热系数不高等种种影响LED灯珠和电源五使用寿命的瓶颈:
冷挤压一体式纯铝散热器产品的优势
1、 散热性能优越
a、冷挤压散热器材质为1070纯铝,导热系数为226W/m.k,叶片可以做到0.6厚,增加产品热辐射表面积;
b、而同为一体式的压铸产品材质的导热系数只有96W/m.k,而且叶片不能太薄太多;
c、车制铝型材的导热系数只有155-200W/m.k,且铝型材的散热器是分体式的,接缝对热传导影响很大,只为同类型材质一体式产品的约60%;而且由于接触的紧密程度不一样,产品的个体差异较大.
2、节约产品成本,提高产品寿命
a 产品量大时比铝型材车制产品成本更低,同时常规铝型材车制产品是灯杯灯盖分体式的,要组装起来也需要增加装配人工成本;
b、相比较常规铝型材车制散热器及铝合金压铸散热器:
①、同样体积形状的一体式散热器,可用于更大功率产品的散热(比如:某一款常规铝型材车制散热灯杯只能用于3W灯泡的散热,而同样形状大小的一体式散热灯杯则可用作5W灯泡的散热;而如果常规散热器要用作5W灯泡散热则需增加体积,成本会比一体式散热器增加很多);
②、而如果两款同样体积形状的冷挤压一体式散热器和常规铝型材车制散热器用在相同功率的灯泡上,用一体式散热器的产品内积温将大大降低,可大幅提高产品使用寿命。
3、 外观质感优
一体式散热器表面可做阳极处理,压铸产品表面不能做阳极处理,只能烤漆,由于热胀冷缩产品用一段时间后油漆可能会掉,同时油漆也会抑制热量的幅射扩散,既影响外观质感又影响散热。
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