LED 灯具散热技术分析 随着半导体产业的发展,做为 21 世纪最具发展前景的新型绿色光源,LED 照明逐渐渗透到各行各业中
LED 照明与传统照明技术有着较大的差别,目前 LED 光效不到 30%,热管理技术成为 LED 照明的关键技术之一
本文利用计算机仿真软件 FloEFD,针对商用 LED照明灯具的散热器材料、有效散热面积、金属基板、封装填充材料、对流条件、辐射等因素进行说明,着重分析了散热器材料、金属基板及辐射,通过定量比较,旨在说明 LED 照明灯具系统设计时应注意的问题,帮助工程师设计出更好的产品
一 、引言 随着氮化镓基第三代半导体的兴起,蓝色和白色发光二极管(LED)的研究成功,半导体照明带来了人类照明史上的又一次飞跃
与白炽灯和荧光灯相比,LED 以其体积小、全固态、长寿命、环保、省电等一系列优点,成为新一代环保型照明光源的主要发展方向之一,也是 21 世纪最具发展前景的高技术领域之一
各国政府高度重视,纷纷出台国家计划,投入巨资加以发展
LED 从诞生开始,一直伴随着热量管理的问题
它的发光机理是靠 PN 结中的电子在能带间的跃迁产生光能,当它在外加电场作用下,电子与空穴的辐射复合发生电致作用将一部分能量转化为光能,而无辐射复合产生的晶格震荡将其余的能量转化为热能
由于光谱中不含红外成分,产生的热量不能靠辐射散发,只能通过散热器传导到空气中
照明灯具多采用大功率 LED
目前,商用大功率 LED 的光效仅 15%~30%,其余大多数能量转化为热能
如果热能不能有效的排出,将会导致很严重的后果
高温会降低 LED的光通量及其发光效率、引起光波红移、偏色,同时还会引起器件老化等不良现象,最重要的是会使 LED 寿命呈指数性缩减,资料显示,温度每升高 10℃,寿命约减少一半
因此,LED 热管理十分重要
热传递的三种基本方式为:传导、对流和辐射,热管