LED照明散热技术一览

目前LED照明在中国市场非常火爆,几百万一台的MOCVD因为有政府补贴,企业挤破了头拼命进口,进口一台就算盈利,(无奈)。而世界上仅有的2家MOCVD设备制造厂家的订单都排到了1年之后,估计这2家的老板睡觉都会笑出来。问题是,LED在照明领域的应用真的成熟吗?众人争论焦点的散热问题(其实是寿命问题)解决的如何?根据对这个行业的有限了解和搜集的一些资料,我做了以下分析,目的不在下结论,在于独立思考:

你的热阻值定义对了吗?

很多厂家忽略了光辐射通量占整个能量的比例,对外标称Rjs=(Tj-Tc)/(VI),而实际上分母那里的数值应该是 热功耗Pt才对,而Pt只占了总能量VI的一部分,目前是70-85%。在早期,电能几乎全部转化为热能的情况下,用VI做分母的热阻与用Pt做分母的热阻之间差别不太大。但是,这个行业一日千里,光效的提升非常迅速,目前主流的光电转换效率都有25-30%,而热只占了70-75%。这时,差别就出来了,你给一个偏小的热阻值给热分析工程师,他按照这个算出来,设计的散热方案可能刚好满足结温的要求或者余量不多,对于长期(>3年)使用的产品而言,这是致命的非常低级的错误。
所以热阻定义一定要准确。热设计工程师和灯珠的厂家都需要明白这里面的细节。源头定义好了,

下面来说一下可能的散热技术及优劣。

自然散热(被动散热)

大部分的LED照明灯具都是这个设计思路,也难怪,铝又便宜又好用,而且没有动作部件,可靠性高,舍我其谁?
这种设计的关键就是尽量降低散热器到灯珠的热阻,尽量增加散热面积,无论是对辐射还是对流都有好处。当然,同时要考虑防水,这就涉及到工艺的问题了。
关于散热器到灯珠的热阻如何降低,市面上是五花八门,各路神仙都有自己的独门绝技,有用铝基板的,有用 陶瓷基板的,有用均热板(Vapor chamber)d的,有用热管的,有用磁流体回路管的,有用微槽群散热器的。有的只是骗骗外行人而已,为自己的产品增加一些噱头,至于其专利技术,不说也罢(大家都知道中国的专利是怎么一回事)。
如果用SMD灯珠,热分布比较均匀,除非你的出光面做的很大,否则,用铝合金足够用了。担心扩散热阻大吗?计算一下就知道了,100多瓦的SMD灯珠均匀排布,中心和边缘的温差有多少?
但是,如果用的是COB封装,你就要注意了,因为这时扩散热阻就是一个大问题了,如何降低它呢?用VC吧,不过贵了点。但其可靠性也不必担心,5年以上是肯定有的。至于有的厂家为什么用热管呢?减重。
不过磁流体散热技术是一个新东西,与我的某些设想不谋而合。但是电磁设计和工质流体的研究都还在初级阶段。我也没有见过真东西,不敢妄言这个东西的效果。
微槽群散热器是北京某公司研发的,我当初看到其设计思路时觉得有些地方值得商榷,还好过两天就会拿到真品进行验证。

主动散热(风扇)

sunnon针对室内灯具的散热模组做了很多工作,也出了几款标准的散热模组,不过微型电机是人家的强项, 这方面走在前面不诧异。
用风扇当然好,可以减小体积,延长寿命。但是有2个致命缺点,一个就是其本身耗电,二是其寿命问题。如果sunnon的模组有哪家在大规模,长时间使用后是OK的,估计各个风扇厂又有新的利润增长点了。

半导体制冷

致命缺点:本身要发热,得不偿失。
当然,随着光效的提高,如果只有30%的电能转化为了热能,那LED的散热器就不需要做的那么笨重和巨大了。价格也会是白菜价了,让我们拭目以待吧。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 205,132评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,802评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,566评论 0 338
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,858评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,867评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,695评论 1 282
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,064评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,705评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 42,915评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,677评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,796评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,432评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,041评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,992评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,223评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,185评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,535评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容