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科普知識
數(shù)據(jù)分類:
LED照明燈

LED照明燈具5類散熱器對比分析

發(fā)布日期:2022-04-17 點(diǎn)擊率:104


目前LED照明燈具的最大技術(shù)難題之一就是散熱問題,散熱不暢導(dǎo)致LED驅(qū)動電源、電解電容器都成了LED照明燈具進(jìn)一步發(fā)展的短板,LED光源早衰的緣由。

只有盡快導(dǎo)出熱量才能有效降低LED燈具內(nèi)的腔體溫度,才能保護(hù)電源不在持久的高溫環(huán)境下工作,才能避免LED光源因長期高溫工作而發(fā)生早衰。

正因?yàn)長ED光源自身沒有紅外線、紫外線,因此LED光源自身沒有輻射散熱功能,LED照明燈具的散熱途徑只能通過與LED燈珠板密切組合的散熱器來導(dǎo)出熱量。散熱器必須具備熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射的功能。

任何散熱器,除了要能快速地把熱量從發(fā)熱源傳導(dǎo)到散熱器的表面,最主要的還是要靠對流和輻射把熱量散發(fā)到空氣中去。導(dǎo)熱只解決了傳熱的途徑,而熱對流是散熱器的主要功能,散熱性能主要由散熱面積、形狀、自然對流強(qiáng)度的能力決定,熱輻射只是輔助的作用。一般來說,如果熱量從熱源到散熱器表面的距離小于5mm,那么只要材料導(dǎo)熱系數(shù)大于5時(shí),其熱量就可導(dǎo)出,其余散熱就必須由熱對流來主導(dǎo)的了。

大多數(shù)的LED照明光源仍然使用低電壓(VF=3.2V)、大電流(IF=200-700mA)的LED燈珠,由于工作時(shí)熱量高,必須使用導(dǎo)熱系數(shù)較高的鋁合金。通常有壓鑄鋁散熱器、擠壓鋁散熱器、沖壓鋁散熱器。壓鑄鋁散熱器是一種壓力鑄造零件的技術(shù),將液態(tài)鋅銅鋁合金澆注入壓鑄機(jī)的入料口,經(jīng)壓鑄機(jī)壓鑄,鑄造出事先設(shè)計(jì)模具限定的形狀散熱器。

以下是5類散熱器的對比分析。

壓鑄鋁散熱器

生產(chǎn)成本可控,散熱翼無法做薄,很難使散熱面積最大化。LED燈具散熱器常用壓鑄材料為ADC10和ADC12。

擠壓鋁散熱器

是將液態(tài)鋁通過固定的模具擠壓成型,然后將棒材通過機(jī)加工切割成需要的形狀的散熱器,后期加工成本較高。擠壓鋁散熱器如圖3所示。散熱翼可以做得很多很薄,散熱面積得到最大的擴(kuò)展,散熱翼工作時(shí)自動形成空氣對流擴(kuò)散熱量,散熱效果較好。常用材料是AL6061和AL6063。

沖壓鋁散熱器

是通過沖床和模具對鋼鐵、鋁合金的板材沖壓、拉升,使之成為杯筒型的散熱器,沖壓成型的散熱器內(nèi)外周邊平滑,因無翼而散熱面積有限。常用鋁合金材料是5052、6061、6063。沖壓件質(zhì)量很小,材料利用率高,是一種低成本方案。

鋁合金散熱器的導(dǎo)熱是比較理想的,比較適用于隔離的開關(guān)恒流電源。對于非隔離開關(guān)恒流電源來說,需要通過燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做好交流和直流、高壓和低壓電源的隔離,才能通過CE或UL認(rèn)證。

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