怎样做好LED灯具的散热

       说到LED灯具的设计和使用，总是离不开散热的话题。的确，散热对于LED来说，实在是太重要了，因为它直接影响着（说决定也不为过）灯具的使用寿命。我们先看一下曲线图。

       从这两个图中可以看出，LED的指标是随温度变化而大幅变化的。因此厂家平时所说的LED寿命和光效都是有前提条件的，这些条件里最重要的一条就是“25℃”的测试溫度。这也和汽车厂家给出的百公里油耗一样，并非在任何情况下都能达标。这并不是厂家骗人，因为所有技术指标的测试都要有严格的外部条件。

       LED的散热从根源上讲是为芯片散热。因此做好从芯片到灯具外壳之间各环节的热传导，是散热工作的基础。

一.从芯片到支架的热传导

       这是LED散热的第一个环节。这一步是由LED灯珠的封装厂来完成的。目前的做法基本上都是用胶来粘。对胶的要求主要有四点①热阻要低②要耐高溫③要有足够的粘接强度④温度骤变时不开裂。有的芯片还要求胶具有导电性。

       现在用于粘芯片的胶有很多种，质量也是参差不齐。有的LED灯珠在短时间损坏，用胶不当或使用了劣质胶就是原因之一。

       对此，我们普通用户难以在短时间内鉴别优劣，只能寄希望于正规厂家的信誉度。当然如果时间充许，可以用滿功率测光衰的办法来检测。

二.灯珠和铝基板之间的焊接

       这是我们使用灯珠或设计灯具时应特别注意的。对于表贴（SMD）型灯珠，应该紧贴铝基板。固定方式最好采用全焊接的方式。  

       对于只有两个焊点且外型尺寸比较小的灯珠来说贴紧焊牢即可。不要用太多的锡，以防把LED灯珠浮起来造成热传导受阻，同时也容易形成短路。对于尺寸大一些、中间带焊盘的灯珠。

       最好能把中间的焊盘一同焊牢，特别是对于”仿流明”灯珠，如有条件用回流焊，一定要做到这一点。但用手工操作就只能用导热硅脂来散热了，当然，散热效果也要大打折扣。

三.铝基板和散热片之间

       因铝基板很薄且深藏于灯具内部，所以单纯依靠铝基板散热是不靠谱的，它的作用是承上启下。所以铝基板和散热器之间的导热问题，是灯具的设计和组装中非常重要的一个环节。

       为保证铝基板和散热器紧密接触，一般来说要采用在二者之间涂上很薄一层导热硅脂、然后用螺丝多点密集固定的方式。对此，很多厂家没有引起足够的重视。

       我曾经解剖过很多灯具。比如有的路灯，180x250的铝基板只用了4个固定螺丝；有的吸顶灯内，灯条只用了几个塑料卡扣来固定，有的甚至还用了不干胶。以至于大部分铝基板都处于悬空状态，无法有效的將热量传导出去。这样的灯具岂有不坏之理。

四.散热片的选型

      解决了以上三个环节，散热器和灯壳的选型也很重要。十几年以前，LED灯具的散热设计正处于“百花齐放”的阶段。有笨重的铸铝、有电风扇、有的甚至还安装了CPU用的热管。

        但经过这些年的发展变迁，这些方法已基本上被逃迏掉了。下面就以路灯为例作一简单介绍:

      （一）电风扇，因涉及机械旋转，可靠性差。在室外使用，大量的灰尘和昆虫尸体会阻塞扇叶、影响转动，导致电机烧毀；室内使用，讨厌的噪声也会让人无法忍受。

      （二）铸铝灯壳的设计初衷很好，散热片裸露在外，应该是具有很好的散热效果。但灯壳表面高低不平的散热片会在短时间内被灰尘填平而失去作用，另外这种灯壳的风阻较大，也会影响到安全使用。成本高、重量大也是它的缺点。

      （三）用热管给灯具散热应该是最先进的了。但它首先是成本高，除此之外它的使用也存在局限性。

       热管以其良好的导热性能，会很快把热量传递到整个散热片，但受成本和结构限制，散热片不会做的很大。所以用热管散热通常会配置电风扇，这又会增加成本同时也降低了可靠性。另外將热管置于不同姿态，也会影响到散热效果。

       现在流行的基本上都是采用压铸方式制造的路灯壳。

       这种灯的壳体非常薄，而且把内部带鳍片的散热器和灯壳铸为一体，既减小了热阻也使结构得到简化。下部或周边开有对流孔，能起到很好的散热作用。同时流线形的外表既美观又能减少风阻。市场占有率已趋于主导地位。

       上面简单梳理了一下LED散热的各主要环节。任何一步的疏忽，都会导致灯珠的早衰和损坏。所以在设计和使用LED灯具的过程中，应引起我们足够的重视。

本文来源：互联网   版权归原作者所有，转载仅供学习交流，如有不适请联系我们，谢谢。

标签： 点击： 评论: