隨著近些年來Led技術作為新一代照明技術受到了廣泛關注,Led功率加大(dà),散熱問題也就越來越被人重視(shì)。散熱塗料的研究人(rén)員長期觀察發(fā)現,這是因為LED的光衰或其壽命是直接和其結溫有關,散熱不(bú)好結溫就高(gāo),壽命(mìng)就短。與以(yǐ)往使用的白熾燈和熒光燈不同,它 們的(de)能量損失雖大,但(dàn)是大部分能量都是通過紅外線直接放射(shè)出去,光源的發熱少;而LED,除了作為可視光消耗的能量,其它能量都轉換成了熱。又由於近年來,電子產品逐(zhú)漸向高密度,高集成度發(fā)展,Led產品也(yě)不例外,所以解決Led散(sàn)熱問題成為當今提高(gāo)Led性能,發(fā)展Led產業的主要問題。
Led的散(sàn)熱解決方式:
解(jiě)決Led的散熱,主要從兩個方麵入手,封裝前與封裝(zhuāng)後(hòu),可(kě)以理解為Led芯(xīn)片散熱與Led燈具散熱。Led芯(xīn)片散熱主要與襯底和電路的選擇與工藝有關,本文暫(zàn)不闡述。本文主要介紹Led燈具的(de)散熱,因(yīn)為任何LED都會製成燈具,所(suǒ)以LED芯片所產生的熱量最後總是通過燈具(jù)的外殼散到空氣中去。如果(guǒ)散熱不好,因為LED芯片的熱容量很小(xiǎo),一點點熱(rè)量的積累就會使得(dé)芯片的結溫迅速提高,如果長時期工(gōng)作在高溫(wēn)的狀(zhuàng)態,它的壽命就(jiù)會很快縮短。然而這些熱量要能夠真正引導出芯片到達外部空氣,要經過很多途徑。具體來說,LED芯片 所產生的熱,從它的金屬散熱塊出來,先經過焊料到鋁基(jī)板的PCB,再通(tōng)過導熱膠才到鋁散熱(rè)器。所以LED燈(dēng)具的散熱實際上包括導熱和散熱兩個部分。
然而LED燈殼散(sàn)熱(rè)依據功率大小及使用場所,也會有不同的選擇(zé)。現在主(zhǔ)要有以下幾種散熱方法:
1.鋁(lǚ)散熱鰭片:這是最常見的散熱方式,用鋁散熱鰭片做為外(wài)殼的一部分來增加散熱麵積。
2.導熱塑料殼:在塑料外殼(ké)注塑時填充導熱材料,增加塑料外殼導熱、散熱能(néng)力。
3.空氣(qì)流體力學利用燈(dēng)殼外形,製造(zào)出對流空(kōng)氣,這是最低成本(běn)的加強(qiáng)散(sàn)熱方(fāng)式。
4.風扇燈殼內部用長壽高效(xiào)風扇加(jiā)強(qiáng)散熱,造價低,效果好。不過要換風扇就是(shì)麻煩些,也不(bú)適用於戶外(wài),這種設計較為(wéi)少見。
5.導熱(rè)管(guǎn)利用導熱管技術,將熱量由LED芯片導到外殼散熱鰭片。在大型燈具,如路燈等是常見(jiàn)的設計。
6.表麵輻射散熱(rè)處理燈殼表麵做(zuò)輻射散熱處(chù)理,簡單的就是塗抹輻射散熱塗料,可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表麵。
本文介紹一種(zhǒng)新型的散熱塗料:ZS-411輻射散熱降(jiàng)溫塗料,塗料(liào)塗層具有高(gāo)熱傳導率和較大的散熱表麵積,同(tóng)時在相當寬的波長範圍內(1-20μm)具有高輻射率,可以顯著提高包括傳導、對流、輻射散熱的綜合性能。
這種(zhǒng)塗料采用的是高性能散(sàn)熱溶液,該散熱溶液具有較高的可見光和近紅外(wài)光反射率、較高(gāo)的熱紅外發射率和穩定(dìng)性等特殊性能,同時還具有良好的(de)物理性能、化學性能和良好的施工性多種複合性,該散熱溶液工作原理是(shì)靠無機膠(jiāo)體微粒(小(xiǎo)於(yú)100納米)發生凝聚(jù)而產生結合(hé)力。塗料溶液裏添加納(nà)米碳管等具有較高的熱傳導率和發射性的材(cái)料,能使塗層表麵呈(chéng)現宏觀光(guāng)潔微觀(guān)粗糙的形貌的(de)納米材料(liào)組元,可以大大增加散熱裝置與外界的接觸麵積,顯著提升散(sàn)熱效果(guǒ)。同時加入(rù)大量被電子躍(yuè)遷(qiān)過的多種尖晶石(shí)作為(wéi)複合紅外輻射(shè)體,既 增加了雜質能級(jí),提高了紅外輻射係數,又保(bǎo)持了相應的熱穩定性、耐熱性。
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