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LED灯具的散热设计
2017-07-28
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       根据厂房照明灯具的功能需要及灯具的防护安全等级的规定,我们将整个灯具分成三部分来设计,整体散热外壳。 光源,驱动,散热器。

散热片的散热效果主要取决于散热片与发热物体接触部分的吸热底和散热片的设计。性能优良的散热器,其性能应满足三个要求:吸热快、热阻小、去热快。

吸热快:即吸热底与LED模块间热阻小,可以迅速的吸收其产生的热量。

为了达到这种效果,就要求吸热底与LED模块结合尽量紧密,令金属材料与LED模块直接接触,尽量不留任何空隙。

散热器的整体热阻就是由与LED模块的接触面开始逐层累计而来,吸热底内部的传热导阻抗是其中不可忽视的一部分。为了将吸收的热量有效地传导到尽量多的鳍片上,因此还需要吸热底有较好的横向热传导能力,我们在设计灯具时首先满足吸热底有足够的厚度,同时考虑LED模块的安装孔位进行加筋,也加强了灯具的整体性和机械强度。

热阻小:为了提升吸热能力,希望散热片与LED模块紧密结合,不留任何空隙,压铸出来的表面这是无法实现的。吸热底与LED模块之间必然存在一定的空隙,这便是导热膏的用武之地。但导热膏的热阻始终要高于加工散热片的金属材料,使用它只是权宜之计,并非真正的解决之道,要想根本上提高散热片吸热底的吸热能力,就必须提高其底面平整度。平整度是通过表面落差高度来衡量的,通常散热片的底部稍经处理即可达到0.1mm以下,采用铣床或多道拉丝处理可以达到0.03mm,散热片的吸热底越平整热阻越小,越有利于热量吸收,但由于无法做到**,涂抹导热膏成为了LED模块安装到散热器的必须步骤,从而达到吸热的**效果。

去热快:由于我们将LED模块的吸热底和散热鳍片压铸一体,即能够将从LED组吸收的能量迅速的传导到鳍片部分,整个灯体和散热鳍片上部是裸露于空中的,而且我们的鳍片方向是平行于道路,需要散发的热气与气流方向一致,不会因气流而形成涡流而造成热气的滞留,进而由流动的气流顺利带走而散发,快速将热量散发。

当前LED主要散热技术

一、铝挤压技术(鳍片)

一般常用的铝挤型材料为AL6063,其具有良好的热传导率(约200W/m.K)与加工性。优缺点:易加工,成本低,技术成熟。缺点是安装受限较多,易变形。

二、铝压铸技术

一般常用的压铸型铝合金为ADC12,适用于做薄铸件,但热传导率较差(约96W/m.K)。优缺点:可进行一体化无隙设计,防水效果较好。缺点就是模具费用较高,散热效果一般,灯体较笨重。

三、热管技术(铜管)

一般采用热管加fin片的形式。Fin片材质一般是AA1020AL,200W/m.K)或c1100cu,约400W/m.K),导热管材材质结构复杂,具有几乎**的热传导率(约80000~110000    W/m.K)。优缺点:良好的散热效果,重量轻。缺点是对空间有一定的要求,不能承受较大力度冲击,成本也较高。