马上注册，结交更多好友，享用更多功能，让你轻松玩转社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？快速注册
x
室内LED照明灯具的5类散热器对比# g0 |4 q' M9 Y
; j5 y, S* M0 ?8 A' [: W# Y4 S: \4 j. }, h( \
目前LED照明灯具的*技术难题就是散热问题，散热不畅导致LED驱动电源、电解电容器都成了LED照明灯具进一步发展的短板，LED光源早衰的缘由。
: P5 g8 r7 s" M( l8 t; v
* W8 W% d( q6 S
$ N( ]: V6 L. D! ~8 j) e6 y( w6 |5 j! ^, c) Q
; D0 Z, W" E/ s3 b# ]2 u 在使用LV LED光源的灯具方案中，由于LED光源工作在低电压(VF=3.2V)、大电流(IF=300~700mA)的工作状态，发热很厉害，传统灯具的空间狭小，小面积的散热器很难很快导出热量。尽管采用了多种散热方案，结果都不尽人意，成为LED照明灯具一道无解的难题。寻找简单易用、导热性能好，而低成本的散热材料始终都在努力中。
1 m6 k3 j) R- ^4 ^ k! X" ?; X; V) o& f+ _
目前LED光源在上电后，大约30%电能转化为光能，其余的转化成热能。因此，要将这么多的热能尽快导出是LED灯具结构设计的关键技术，热能需要通过热传导、热对流、热辐射才能散发。只有尽快导出热量才能有效降低LED灯具内的腔体温度，才能保护电源不在持久的高温环境下工作，才能避免LED光源因长期高温工作而发生早衰。5 P$ K* n1 o6 @4 j* e, h0 c6 |
2 d5 i0 h% C- U - Y: z( \ ` v7 C
3 y9 \* C; S+ M+ F/ S% g' }8 f
, A7 H% @& F. H
LED照明灯具的散热途径) p1 F8 q5 i) f% v7 z0 k, K% L; V
- L& u) P" j& s' w E1 k- J
正因为LED光源自身没有红外线、紫外线，因此LED光源自身没有辐射散热功能，LED照明灯具的散热途径只能通过与LED灯珠板密切组合的散热器来导出热量。散热器必须具备热传导、热对流、热辐射的功能。
& m' s7 e$ M' G) r: J4 [8 m
7 W# M: N4 L" ]6 a1 d+ o 任何散热器，除了要能快速地把热量从发热源传导到散热器的表面，主要的还是要靠对流和辐射把热量散发到空气中去。导热只解决了传热的途径，而热对流是散热器的主要功能，散热性能主要由散热面积、形状、自然对流强度的能力决定，热辐射只是辅助的作用。6 L, e; F) V. H+ U/ I. [
* L& R+ f- t* | J1 Q, S
一般来说，如果热量从热源到散热器表面的距离小于5mm，那么只要材料导热系数大于5时，其热量就可导出，其余散热就必须由热对流来主导的了。9 F4 z5 q! g5 w! m t6 a
( ?5 V3 q) E4 A+ E" n' H" {
+ f( F8 Q3 }. B3 z5 Y
1 W% R1 f3 l# Z" t3 C+ u4 b1 T$ N
大多数的LED照明光源仍然使用低电压(VF=3.2V)、大电流(IF=200~700mA)的LED灯珠，由于工作时热量高，必须使用导热系数较高的铝合金。通常有压铸铝散热器、挤压铝散热器、冲压铝散热器。压铸铝散热器是一种压力铸造零件的技术，将液态锌铜铝合金浇注入压铸机的入料口，经压铸机压铸，铸造出事先设计模具限定的形状散热器。
% o7 g. R8 v$ m* r q9 P) A
7 F$ l$ O2 h% h2 g3 ^7 @) J 压铸铝散热器
' Z) p5 I8 E/ \6 e
$ g; e5 q0 ?- E( h: R% s 生产成本可控，散热翼无法做薄，很难使散热面积大化。LED灯具散热器常用压铸材料为ADC10和ADC12。
) |) I" R9 O5 r& T1 t7 ]% b/ B% y8 z; j
挤压铝散热器
b- a% q, o/ d, |& ~
k" U+ a7 Z4 d2 [ 将液态铝通过固定的模具挤压成型，然后将棒材通过机加工切割成需要的形状的散热器，后期加工成本较高。挤压铝散热器如图3所示。散热翼可以做得很多很薄，散热面积得到*的扩展，散热翼工作时自动形成空气对流扩散热量，散热效果较好。常用材料是AL6061和AL6063。4 y, N' L! u. v2 r7 A1 a
8 f% Q: R. }' j
! }3 R' g: v e( }2 J# N
& N# h3 ~& P# @5 V! ], X+ Z4 `& r
/ v( x) }0 S/ `" A- K 冲压铝散热器
* i) g& V& ?& ]$ k
- Z- V' `8 L1 ?, I" X/ s3 a' ^. H! ^ 是通过冲床和模具对钢铁、铝合金的板材冲压、拉升，使之成为杯筒型的散热器，冲压成型的散热器内外周边平滑，因无翼而散热面积有限。常用铝合金材料是5052、6061、6063。冲压件质量很小，材料利用率高，是一种低成本方案。
1 Z0 \: _& ?9 h1 j1 q5 ^9 g( S% h0 ]2 B: B) U8 ~- x
铝合金散热器的导热是比较理想的，比较适用于隔离的开关恒流电源。对于非隔离开关恒流电源来说，需要通过灯具的结构设计做好交流和直流、高压和低压电源的隔离，才能通过CE或UL认证。
; o7 y5 X& w8 R; O) S
3 ~ R: U2 @" X3 F/ ]& Z) u1 m" [ 塑包铝散热器! f4 @! k2 F( l3 O& q
C& g; `9 }( ]- B) t; r( g6 I
是一种导热塑料外壳铝芯的散热器。导热塑料与铝散热芯在注塑机上一次成型，铝散热芯做埋件，需要预先进行机械加工。LED灯珠的热量通过铝散热芯快速传导给导热塑料，导热塑料利用它的多翼形成空气对流散热，利用它的表面辐射部分热量。2 E0 c- I4 `4 x& M. |
( r, ~: s' _4 y! y 塑包铝散热器一般利用导热塑料本来的颜色白色和黑色，黑色塑料的塑包铝散热器的辐射散热效果更好一点。导热塑料一种热塑性材料，材料的流动性、密度、韧性、强度都易于注塑成型，具有很好的耐冷热冲击循环特性，绝缘性能优良。导热塑料辐射系数优于普通的金属材料。
/ E) F! T0 v0 `$ P z) {5 G9 _; C8 M$ k0 q5 @# V
/ |# l! Q- x) e4 c9 E
/ g% @3 v% V; n3 F
5 @3 }& d @9 r 导热塑料密度比压铸铝和陶瓷小40%，同样形状的散热器，塑包铝的重量可减少将近三分之一;与全铝散热器相比较加工成本低，加工周期短，加工温度低;成品不易碎;客户自备注塑机可进行灯具差异化外形设计生产。塑包铝散热器绝缘性能好，容易通过安规。) j! e, a3 w" _6 H9 M
, h- Z c8 l; \+ ]
高导热塑料散热器
, {7 ~7 \( h* E
. F9 j* U4 b7 w+ G6 g 高导热塑料散热器*近发展很快，高导热塑料散热器一种全塑料的散热器，它的导热系数比普通塑料高几十倍，达2-9w/mk，具有优异的热传导、热辐射能力;可应用于各种功率灯具的新型绝缘散热材料，可广泛应用于1W～200W的各类LED灯具。$ e. g. m1 Y( w0 d4 q, z9 t0 e
! }( |' |. V' ^: B- f
高导热塑料耐压等级可达交流6000V，适合采用非隔离开关恒流电源、HVLED的高压线性恒流电源。使这类LED照明灯具易于通过CE、TUV、UL等严格安规检测。HVLED采用高电压(VF=35-280VDC)、小电流(IF=20-60mA)工作状态，HVLED灯珠板的发热因此而降低。高导热塑料散热器采用传统的注塑、挤塑机均可。1 F& \2 ?% U; t$ @6 t
9 `4 @) C1 F8 U9 ?3 O& b" [ 一次成型，成品光洁度高。大幅提升生效率，造型设计灵活度高，可充分发挥设计师的设计理念。高导热塑料散热器采用PLA(玉米淀粉)聚合而成，全降解、无残留、无化学污染，生产过程无任何重金属污染，无污水，无废气，符合全球环保要求。$ O9 v4 d* n9 ]
4 V6 x- s) ]) @; a$ y& s 高导热塑料散热体内部PLA分子间密布纳米级金属离子，在高温下可快速运动，增加热辐射能量。其活力优于金属材料散热体。高导热塑料散热器耐高温，150℃五小时不破裂，不变形，配合高压线性恒流IC驱动方案应用，无需电解电容和大体积电感，大幅提升LED整灯寿命，非隔离电源方案，效率高、成本低。特别适合日光灯管、大功率工矿灯的应用。
( r. I* d' D- K* B5 A; w( [0 W3 U: I' V/ B+ Y
8 X+ z$ k# V9 ^+ ]. i4 `$ l
+ w3 P5 M+ u8 L6 Q7 |+ ]9 ]5 }& c$ f) v8 o* u" k9 v
高导热塑料散热器可以设计很多精密的散热翼，散热翼可以做得很多很薄，散热面积得到*的扩展，散热翼工作时自动形成空气对流扩散热量，散热效果较好。LED灯珠的热量通过高导热塑料直接到散热翼，通过空气对流和表面辐射快速散热。) E, S* Q3 Z7 @2 P: R9 [7 l; H, K
( u/ d+ t$ a" d
高导热塑料散热器密度要比铝轻。铝的密度是2700kg/m3，而塑料的密度为1420kg/m3，差不多为铝的一半，所以同样形状的散热器，塑料散热器的重量只有铝的1/2。而且加工简单，其成型周期可以缩短20-50%，这也就降低了成本的动力。9 v. g+ F2 Z' E$ {' l
|
|
|
|
|
|
|
|
|
发表于 2019-5-5 21:47:21
