1、LED燈具的現(xiàn)狀
(1)LED發(fā)光芯片是一種固體冷光源,而冷光源是非常怕熱的,目前市場上很多LED燈具產(chǎn)品,里熱外不熱,或者里外都熱,長時間的工作后,造成LED快速衰減甚至失效。
(2)大多數(shù)LED燈具的散熱器溫度,控制在60℃~80℃,以為離結(jié)溫125℃還遠(yuǎn),實(shí)則不然,從發(fā)光芯片到散熱器的數(shù)層組合,會導(dǎo)致熱阻成倍提升!導(dǎo)致壽命縮短。
(3)每年夏天的高溫天數(shù)可達(dá)30~45天,LED燈具環(huán)境溫度可達(dá)50℃~60℃(因?yàn)闊舭惭b在室內(nèi)高處),結(jié)溫的居高可使燈具快速失效。理論值的壽命沒法保證。
2、對LED燈具現(xiàn)狀的思考
LED燈具看似簡單,但要做出高品質(zhì)的LED燈具,則不容易。很多生產(chǎn)企業(yè)不知道結(jié)點(diǎn)溫升,但在不了解、甚至還不能控制LED燈具發(fā)熱散熱的前提下,生產(chǎn)、銷售LED燈具,那是害人害己。
(1)隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大,LED燈具不再是小功率指示燈與10W以下燈具,作為LED燈具,還有70%的熱要散去,所以散熱尤為關(guān)鍵與重要。LED老化試驗(yàn)方法,明確規(guī)定了結(jié)點(diǎn)溫升與溫度、光衰的關(guān)系。在常溫環(huán)境下工作的LED燈具,無論功率大小,都應(yīng)該是里外都不熱,所以購買LED燈具時,一定要讓其點(diǎn)亮10~30分鐘,觀其色,溫。一個高品質(zhì)的LED燈具,其熱平衡的時間應(yīng)該在10分鐘以內(nèi),且越快越好,證明該燈具的熱阻小,里外溫差不大,觸其表面便可知道壽命長短。
(2)很多投入市場的大功率LED燈具,多數(shù)采用LED日光燈的制作工藝,或者是高電壓低電流,再者是線性恒流無電解電容,沒有一個談及熱阻與熱平衡的。小功率芯片不發(fā)熱嗎?無數(shù)顆串聯(lián)小電流不發(fā)熱嗎?線性恒流就長壽命嗎?無電解電容解決了電源的壽命,但發(fā)熱問題不解決,再好的辦法也不會增加LED燈具的壽命!
3、新生代LED系列照明產(chǎn)品
針對LED燈具的現(xiàn)狀, LED燈具看似簡單,但要做出高品質(zhì)的LED燈具,則不容易。很多生產(chǎn)企業(yè)不知道結(jié)點(diǎn)溫升,但在不了解、甚至還不能控制LED燈具發(fā)熱散熱的前提下,生產(chǎn)、銷售LED燈具,那是害人害己。新生代LED系列照明產(chǎn)品,真正實(shí)現(xiàn)了低結(jié)溫長壽命。下面就產(chǎn)品熱阻、產(chǎn)品架構(gòu)兩個方面進(jìn)行分析說明。
(1)產(chǎn)品熱阻分析
LED燈具由多個部件、通過不同工藝制作而成,部件包括光源、鋁基板和散熱器。LED燈具通常的做法為:光源+導(dǎo)熱墊層+鋁基板+導(dǎo)熱墊層+散熱器的組合:
①導(dǎo)熱墊層(光源熱阻省略):導(dǎo)熱墊層通常使用導(dǎo)熱膠,即導(dǎo)熱硅脂,導(dǎo)熱系數(shù)從0.8~5.0,系數(shù)越高導(dǎo)熱性能越好,價格也越高。1公斤5.0的導(dǎo)熱硅膠售價在500元以上。
②鋁基板:1.6mm厚度的復(fù)合鋁基板,熱阻通常是8℃~12℃,如果光源電功率密度高,則熱阻會成倍提升。為了減少熱阻,所以產(chǎn)生了銅基板,但成本是鋁基板的幾倍,銅基板熱阻小、導(dǎo)熱快,但是很少有廠家使用。
③散熱器:分導(dǎo)熱與散熱兩個過程,導(dǎo)熱是將鋁基板及導(dǎo)熱墊層傳來的熱量傳導(dǎo)給散熱部分,再靠散熱部分的面積與空氣對流,實(shí)現(xiàn)散熱。導(dǎo)熱部分越通暢,則散熱交換越快,通常的設(shè)計是鋁制散熱器,為了導(dǎo)熱與散熱,將鋁制散熱器的重量與體積做得較大。如果能將導(dǎo)熱部分設(shè)計成銅,散熱部分設(shè)計成鋁,銅有導(dǎo)熱優(yōu)勢,能將體積縮小,鋁有散熱優(yōu)勢,在得到所需面積的同時,將重量減輕,這樣合二為一,便成了先進(jìn)的銅鋁散熱器,不但熱阻小,且導(dǎo)熱、散熱好。
(2)產(chǎn)品架構(gòu)分析
傳統(tǒng)LED燈具的構(gòu)成是:光源+導(dǎo)熱墊層+鋁基板+導(dǎo)熱墊層+散熱器,有五個熱阻層,而LED燈具要將70%的熱通過這五個熱阻層與空氣對流,散熱就不那么容易,傳統(tǒng)鋁制散熱器不但過大過重,且很難實(shí)現(xiàn)低結(jié)溫。
新生代LED系列照明產(chǎn)品的研制成功,將大功率LED燈具照明從高燒期駛?cè)氲徒Y(jié)溫運(yùn)行期,從而產(chǎn)生高效與長壽,該技術(shù)由無錫市晶聯(lián)照明科技有限公司獨(dú)家研制,且成功量產(chǎn)。
產(chǎn)品特點(diǎn):銅導(dǎo)熱、鋁散熱、二層架構(gòu)、二重散熱,低熱阻、體積小,低成本、易生產(chǎn)。
架構(gòu)原理:光源+導(dǎo)熱墊層+散熱器+強(qiáng)對流,光源熱沉(銅)與散熱器導(dǎo)熱銅柱的連接處,用5.0系數(shù)的導(dǎo)熱膠作導(dǎo)熱墊層,其中宿減了二個熱阻層,從而使導(dǎo)散熱能力提升數(shù)倍;為了使熱量與空氣實(shí)現(xiàn)快速對流,增加了風(fēng)扇,因此在自然對流的基礎(chǔ)上增加了強(qiáng)制對流,從而使結(jié)溫大大降低,不但體積小、重量輕,且低熱阻,壽命長。
每個獨(dú)立的小型散熱器,可與導(dǎo)熱銅柱組合,隨意組裝成各種大小的散熱器,不需要重復(fù)開模,這種簡化了的LED燈具,在外形上可配備極具美觀效果的外殼,從而使傳統(tǒng)外露的散熱器不再裸露,使產(chǎn)品更合理、更安全。因?yàn)閷?dǎo)熱散熱迅速,獲取的光通量大大提高,同照度下的節(jié)電量大大提升。
4、結(jié)論
新生代LED系列照明產(chǎn)品,采用銅導(dǎo)熱、鋁散熱、二層架構(gòu)、二重散熱,實(shí)現(xiàn)了LED燈具低熱阻、體積小,低成本、易生產(chǎn),不但品質(zhì)高貴,而且質(zhì)地環(huán)保,內(nèi)慧外美和長壽命,使LED燈具在運(yùn)行期獲取的利益最大化,這才是LED燈具該有的品質(zhì)!
能為節(jié)約造,是一種能力,普及源再生,是一種責(zé)任,是正道!