新闻资讯
新闻资讯
新闻资讯
户外照明散热:合适才是王道
2014-09-10

        随着以LED路灯为代表的大功率户外LED应用范围越来越广泛,散热问题也越来越突出。在某些领域甚至成为行业发展的障碍。随着我国经济快速增长,在能源日益紧张的情况下提高照明产品的能效十分有必要,其中LED路灯就是重要的节能应用。

       在LED路灯快速替换传统路灯的同时也暴露出了一些问题:由散热不良引发的漏电等现象层出不穷。散热能力直接影响LED的实际发光效率和寿命,所以优秀的散热设计是必须考虑的重点。其实我觉得要解决户外大功率LED照明灯具的散热问题,首先要从散热材料入手,选对材料才能更好发挥散热器的功能。

       户外照明工作环境比较复杂,受温度、紫外线、湿度、雨雪风霜、沙尘、化学气体等自然条件的影响,因此散热器的材料要具有一些特性:耐高低温、耐老化、防水等。户外大功率LED照明用散热器主流还是使用铜或者铝合金等金属材料。自然界中金属的导热性是最好的,尤其是铜、铝的综合性价比最好。但是考虑到铝的延展性和加工性能更好,我们的大功率散热器都是采用铝合金。

       LED路灯等户外大功率照明灯具的重量主要由散热装置的重量所决定。随着功率的增大,散热器尺寸和重量也都需要相应增加,就会对芯片和支架提出更高的要求。因此,重量的减轻就显得尤为必要。除了塑料,使用陶瓷也可以减轻灯具的重量,但是陶瓷及塑包陶瓷等其他材料主要还是在室内照明上有用到。由于陶瓷本身比较脆,机械加工性能也不高,所以一般都是用在10W以下的LED上。像LED路灯、LED景观灯等户外大功率照明很少有用到,现有技术、工艺都还不支持大功率LED使用陶瓷件。对一个功能散热制件来讲,单讲导热率还不行。尤其是对散热要求比较高的大功率LED的辐射及对流等散热方式才是至关重要的。

       散热方式是关键,随著LED科技的急速发展,市场上许多产品越来越趋向小型化,特别是大功率LED产品的小型化。以大功率LED路灯为例,单位面积上的使用功率越来越大,所产生的热量亦随之增大;为确保灯具能可靠地运行,必须将产品瞬间产生的热量及时排走,防止因热量累加(LED结温一般为125℃)而影响产品的实际使用寿命。通过对各种散热材料的性能对比及LED热量分布的分析,可以看出解决LED解决散热问题的关键不是寻找高热导率的材料,而是改变LED的散热结构或者散热方式。从热力学的角度看,热传递的方式分为辐射、对流、传导,其中热传导最快。因此在设计大功率LED的散热时一般都是参考普通IT散热的镶嵌热管(热柱)与外部散热片相结合,在具体操作上各厂家又根据自身掌握的技术开发多种形式。而采用主动散热的风扇由于条件限制,基本上被摒弃。