LED發(fā)熱

與傳統(tǒng)光源一樣薇兆，半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)在工作期間也會產(chǎn)生熱量瘤泪，其多少取決于整體的發(fā)光效率。

在外加電能量作用下狼棠，電子和空穴的輻射復(fù)合發(fā)生電致發(fā)光，在PN結(jié)附近輻射出來的光還需經(jīng)過芯片(chip)本身的半導(dǎo)體介質(zhì)和封裝介質(zhì)才能抵達外界(空氣)酪律。綜合電流注入效率雌隅、輻射發(fā)光量子效率、芯片外部光取出效率等缸沃，最終大概只有30-40%的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能恰起，其余60-70%的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點陣振動的形式轉(zhuǎn)化熱能。

LED發(fā)熱對壽命的影響

一般來說趾牧，LED燈工作是否穩(wěn)定检盼，品質(zhì)好壞，與燈體本身散熱至關(guān)重要翘单，市場上的高亮度LED燈的散熱吨枉，常常采用自然散熱，效果并不理想哄芜。LED光源打造的LED燈具貌亭，由LED、散熱結(jié)構(gòu)认臊、驅(qū)動器圃庭、透鏡組成，因此散熱也是一個重要的部分失晴，如果LED不能很好散熱剧腻、它的壽命也會受影響。

折疊熱量管理是高亮度LED應(yīng)用中的主要問題

由于III族氮化物的p型摻雜受限于Mg受主的溶解度和空穴的較高啟動能滑信，熱量特別容易在p型區(qū)域中產(chǎn)生粪畔，這個熱量必須通過整個結(jié)構(gòu)才能在熱沉上消散;LED器件的散熱途徑主要是熱傳導(dǎo)和熱對流;Sapphire襯底材料極低的熱導(dǎo)率導(dǎo)致器件熱阻增加，產(chǎn)生嚴(yán)重的自加熱效應(yīng)嬉拾，對器件的性能和可靠性產(chǎn)生毀滅性的影響。

折疊熱量對高亮度LED的影響

熱量集中在尺寸很小的芯片內(nèi)匠似，芯片溫度升高臊吓，引起熱應(yīng)力的非均勻分布、芯片發(fā)光效率和螢光粉激射效率下降;當(dāng)溫度超過一定值時暗沉，器件失效率呈指數(shù)規(guī)律增加英谢。統(tǒng)計資料表明，元件溫度每上升2℃里淡，可靠性下降10%刃伞。當(dāng)多個LED密集排列組成白光照明系統(tǒng)時，熱量的耗散問題更嚴(yán)重谎跨。解決熱量管理問題已成為高亮度LED應(yīng)用的先決條件钥嫌。

折疊芯片尺寸與散熱的關(guān)系

提高功率LED的亮度最直接的方法是增大輸入功率垃杖，而為了防止有源層的飽和必須相應(yīng)地增大p-n結(jié)的尺寸;增大輸入功率必然使結(jié)溫升高，進而使量子效率降低丈屹。單管功率的提高取決于器件將熱量從p-n結(jié)導(dǎo)出的能力调俘、在保持現(xiàn)有芯片材料、結(jié)構(gòu)旺垒、封裝工藝彩库、芯片上電流密度不變及等同的散熱條件下，單獨增加芯片的尺寸先蒋，結(jié)區(qū)溫度將不斷上升

LED散熱的方法

折疊鋁散熱鰭片

這是最常見的散熱方式骇钦，用鋁散熱鰭片做為外殼的一部分來增加散熱面積。

折疊導(dǎo)熱塑料殼

折疊表面輻射散熱處理

燈殼表面做輻射散熱處理竞漾，簡單的就是涂抹輻射散熱漆眯搭，可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表面。

折疊空氣流體力學(xué)

利用燈殼外形畴蹭，制造出對流空氣坦仍，這是最低成本的加強散熱方式。

折疊風(fēng)扇

燈殼內(nèi)部用長壽高效風(fēng)扇加強散熱叨襟，造價低堆嘿，效果好。不過要換風(fēng)扇就是麻煩些慌缨，也不適用于戶外氏走，這種設(shè)計較為少見。

折疊導(dǎo)熱管

利用導(dǎo)熱管技術(shù)娱背，將熱量由LED芯片導(dǎo)到外殼散熱鰭片讥燎。在大型燈具，如路燈等是常見的設(shè)計烂秘。

折疊液態(tài)球泡

利用液態(tài)球泡封裝技術(shù)掰魁，將導(dǎo)熱率較高的透明液體填充到燈體球泡內(nèi)。這是除了反光原理外裳雕，唯一利用LED芯片出光面導(dǎo)熱低流、散熱的技術(shù)。

折疊燈頭的利用

在家用型較小功率的LED燈帜浇，往往利用燈頭內(nèi)部空間辨蓄，將發(fā)熱的驅(qū)動電路部分或全部置入。這樣可以利用像螺口燈頭這樣有較大金屬表面的燈頭散熱项茸，因為燈頭是密接燈座金屬電極和電源線的祠乃。所以一部分熱量可由此導(dǎo)出散熱。

折疊導(dǎo)熱散熱一體化–高導(dǎo)熱陶瓷的運用

燈殼散熱的目的是降低LED芯片的工作溫度兑燥，由于LED芯片膨脹系數(shù)和我們常用的金屬導(dǎo)熱亮瓷、散熱材料膨脹系數(shù)差距很大琴拧，不能將LED芯片直接焊接，以免高寺庄、低溫?zé)釕?yīng)力破壞LED芯片艾蓝。最新的高導(dǎo)熱陶瓷材料，導(dǎo)熱率接近鋁斗塘，膨脹系可調(diào)整到與LED芯片同步赢织。這樣就可以將導(dǎo)熱、散熱一體化馍盟，減少熱傳導(dǎo)中間環(huán)節(jié)于置。

10.PVC改良材料

具有導(dǎo)熱功能，二次封裝

折疊編輯本段散熱技術(shù)突破

現(xiàn)有的天花孔燈大多采用帶翅片的鋁材作為散熱器贞岭。這種散熱器的散熱效果不理想八毯，散熱體通常會達到較高的溫度。

1.突破現(xiàn)有帶翅片的鋁材散熱器散熱效果不理想的問題

現(xiàn)有的天花孔燈大多采用帶翅片的鋁材作為散熱器瑞蓉，這種散熱器的散熱效果不理想予乏，散熱體通常會達到較高的溫度。

2.采用絕緣散熱塑料梯撰，替代鋁合金制作散熱體

韓國于2009年已開發(fā)出一種LED生物導(dǎo)熱塑料蟹游，在保持散熱能力與鋁合金持平的同時，使熱輻射能力提高4-8倍怎体。用此散熱材料制作的LED散熱體能大幅提升總體散熱效果蔓捡。

3.采用液態(tài)對流原理，提供一種具有良好散熱性能的天花孔燈

利用安裝在燈罩上的儲液罐中的冷卻液從燈罩上吸收的熱量愚缔，同時利用冷卻液在高度不同的兩個儲液罐之間的自然對流擦灸，將冷卻液從燈罩上吸收的熱量散發(fā)出去，從而使天花孔燈的燈罩得到很好的冷卻垛淮。

4.可以靈活轉(zhuǎn)動剂撑，便于安裝

由于連接在兩個儲液罐之間的冷卻液對流管具有波紋管結(jié)構(gòu)，而且該波紋管結(jié)構(gòu)可伸縮及彎曲變形根适，所以不會妨礙燈罩的靈活轉(zhuǎn)動碴穴，也便于安裝。