淺析LED燈具散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2014-09-19 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】LED球泡、射燈類產(chǎn)品散熱需考慮光源、PCB、散熱體和電源的合理搭配,針對不同燈具和散熱標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行散熱結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì),切忌盲目使用大型散熱體或高導(dǎo)熱材料而造成不必要的材料和成本浪費(fèi)。
散熱主要有三種方式:傳導(dǎo)、對流和輻射。對球泡、射燈類燈具而言,傳導(dǎo)方式起最主要的作用。為了取得好的導(dǎo)熱效果,三個(gè)導(dǎo)熱環(huán)節(jié)應(yīng)合理采用熱導(dǎo)材料,并盡量提高對流散熱和熱輻射。
熱源對于熱傳導(dǎo)來說十分關(guān)鍵,熱源來自兩部分:光源和電源。光源部分的熱量,通常要注意光源PCB與散熱體的貼合面間的有效接觸面積,有效接觸面積越大,散熱性越好。此外,要注意不同介質(zhì)間熱傳導(dǎo)界面盡可能光滑;熱傳導(dǎo)物之間貼合要足夠緊密,嵌合件之件的接觸面空隙要盡可能小而少。
在燈具熱傳導(dǎo)設(shè)計(jì)中,良好的熱傳導(dǎo)通道應(yīng)該是降低PCB、導(dǎo)熱介質(zhì)、散熱體間的熱阻以及增大三者間的有效接觸面,并選擇導(dǎo)熱率較高的導(dǎo)熱介質(zhì)。
自然對流同樣要求有效換熱面積,因此一般情況下,散熱體外壁適當(dāng)粗糙化可增大有效換熱面積;另外,在噴涂不同色漆時(shí)要考慮噴涂厚度和該類色漆的導(dǎo)熱性能和輻射性能的好壞。一般為了增大散熱器的換熱面積,我們采用鰭片結(jié)構(gòu)。通常的有效換熱面積為燈具整體面積的50%-60%,“鰭片式”散熱體則可根據(jù)鰭片效率和鰭片間距來確定有效換熱性能。
在自然對流中,電源也會(huì)發(fā)熱,因?yàn)榍蚺荨⑸錈舻碾娫匆话阒糜跓羟惑w內(nèi)部,可采取使用導(dǎo)熱灌封膠或者導(dǎo)熱泥等介質(zhì)對電源進(jìn)行散熱處理。對疊加熱場,可建議在電源與LED光源和PCB的貼合平臺間增大空氣層,使之形成空氣隔斷,削弱熱場疊加效應(yīng)。
此外,熱輻射是所有物體在任何時(shí)間都在進(jìn)行的一種能量傳遞,不同材料輻射強(qiáng)度不同。一般冷色物體的輻射強(qiáng)度低于暖色物體的輻射強(qiáng)度,粗糙物體輻射強(qiáng)度大于光滑物體輻射強(qiáng)度。一般球泡、射燈的輻射換熱較小,可近似忽略。
綜上,LED球泡、射燈類產(chǎn)品散熱需考慮光源、PCB、散熱體和電源的合理搭配,針對不同燈具和散熱標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行散熱結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì),切忌盲目使用大型散熱體或高導(dǎo)熱材料而造成不必要的材料和成本浪費(fèi)。
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