降低大功率LED燈溫升及控溫技術(shù)的研究

引言

　　環(huán)境問(wèn)題在各國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中已成為頭等重要的問(wèn)題，因而節(jié)能省電的LED照明就成為了照明界的“新寵”。因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/LED">LED的發(fā)光效率較高、制造成本也較低，其應(yīng)用前景和市場(chǎng)非常廣大。但是，大功率LED燈的散熱問(wèn)題限制了LED照明行業(yè)的發(fā)展，散熱問(wèn)題得不到解決，將會(huì)使LED燈的溫度上升，導(dǎo)致其發(fā)光效率降低、使用壽命縮短。本文從燈具及驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)2個(gè)方面提出降低大功率LED燈溫升及溫控的方法和技術(shù)，有效降低和限制了大功率LED燈的溫升。

　　1 降低溫升

　　目前，LED燈的散熱方式主要有自然對(duì)流散熱、加裝風(fēng)扇強(qiáng)制散熱、熱管和回路熱管散熱等。

　　1.1 電源與燈體分離

　　由于電源本身產(chǎn)生一定的熱量，使得LED燈上的熱量來(lái)源增加。同時(shí)，電源與燈一體設(shè)計(jì)使得LED燈整體受熱不均，這些因素都會(huì)導(dǎo)致燈具發(fā)生疲勞和早期失效，而影響其壽命。圖1為L(zhǎng)ED燈溫度隨工作時(shí)間的變化曲線，圖中T1為放置電源處溫度，T2為遠(yuǎn)離電源處溫度，T3為燈體中心溫度。從圖中看出，隨著工作時(shí)間的增加，圖1（a）中T1遠(yuǎn)大于T2和T3；圖1（b）中T1與T2兩曲線重合，T3略大于T1和T2?？梢?jiàn)分離電源后，整燈的溫度分布很均勻。

　　1.2 選擇優(yōu)質(zhì)LED模組

　　LED模組的選擇在降低溫升上也起著較為關(guān)鍵的作用。選擇由導(dǎo)熱系數(shù)高且一致的材料封裝的LED燈珠，可提高內(nèi)部的熱擴(kuò)散性。采用高導(dǎo)熱、高散熱的金屬基板作燈芯板，使散熱片溫度分布均勻，從而使得散熱作用發(fā)揮到最大。

　　1.3 增大散熱面積

　　鋁基板與散熱片交界面處容易有空隙，而空氣的導(dǎo)熱系數(shù)很小，僅約0.03W/m·K，因此可以在接觸面涂上具有較高導(dǎo)熱能力的膠狀導(dǎo)熱硅脂來(lái)增大實(shí)際接觸面積。同時(shí)，增大散熱片的散熱面積，將散熱片的結(jié)構(gòu)變形，以方便散熱。