LED照明燈具為什么要散熱,如何解決LED壽命問題
一、關(guān)于LED熱量由來:
LED其核心是PN結(jié),因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性,即正向?qū)ǎ聪蚪刂梗瑩舸┨匦浴4送猓谝欢l件下,它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下,電子由N區(qū)注入P區(qū),空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對方區(qū)域的少數(shù)載流子一部分與多數(shù)載流子復(fù)合而發(fā)光,其現(xiàn)今大功率LED發(fā)光效率約為30%,70%將是熱能,需要將其散熱處理。
LED的結(jié)溫TJ在亮度衰減70%時與壽命的關(guān)系
TJ(℃ ) | Life(小時) | TJ(℃ ) | Life(小時) | TJ(℃ ) | Life(小時) |
75 | 39000 | 80 | 34000 | 150 | 6000 |
65 | 54000 | 70 | 46000 | 120 | 11700 |
55 | 75000 | 60 | 64000 | 110 | 15100 |
45 | 107000 | 50 | 90000 | 100 | 19500 |
35 | 157000 | 40 | 129000 | 95 | 22300 |
25 | 234000 | 30 | 191000 | 90 | 25700 |
從上圖表中可以看出溫度對其直接影響的重要性,特別值得一提的是,對散熱材料的熱平衡速度要求重視度,造成光源的熱得不到有效的處理引起光衰減嚴(yán)重。現(xiàn)在許多生產(chǎn)廠家大功率LED的熱沉散熱殼體應(yīng)用基本采用不同的合金鋁材料,其導(dǎo)熱系數(shù)不一,一些材料的散熱速度難以滿足LED工作條件。
不可忽略的鋁基板及導(dǎo)熱硅膠,硅脂材料的導(dǎo)熱環(huán)節(jié),使用材料的實(shí)際壽命質(zhì)量,將直接影響LED的工用散熱條件。如何減少中間環(huán)節(jié),直接與熱沉散熱近距離接觸將熱量快速達(dá)到平衡的有效散熱,是現(xiàn)今高質(zhì)量的LED燈具產(chǎn)品開發(fā)需考濾的方向。
二、散熱材料及散熱方法
金 屬 熱 傳 導(dǎo) 系 數(shù) 表
銀 | 銅 | 金 | 鋁 | 鐵 | 錫 |
429 | 401 | 317 | 237 | 80 | 67 |
導(dǎo)熱系數(shù)單位:W/m.K,表示截面積為1平方米的柱體沿軸向1米距離的溫差為1開爾文。
(K= ℃ +273.15)時的熱傳導(dǎo)功率.數(shù)值越大,表明該材料的熱傳遞速度越快,導(dǎo)熱性能越好。
散熱方法
1、獲得低熱阻和低結(jié)溫
2、良好的散熱材料。
3、散熱面積大小與散熱成正比。
4、整個散熱通路沒有瓶勁。
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