道路照明中大功率LED路燈散熱方案

　　圖3給出了典型的LED封裝結(jié)構(gòu)。由圖3可見，封裝透鏡材料幾乎是不導(dǎo)熱的，其作用是將芯片的光輸出進(jìn)行分配和取出，芯片的熱量主要由內(nèi)部熱沉導(dǎo)出后再通過外部散熱器進(jìn)行散熱，因此LED封裝的一次散熱設(shè)計就是針對其使用的要求和條件，通過內(nèi)部熱沉的科學(xué)設(shè)計將芯片產(chǎn)生的高熱有效地導(dǎo)出并傳導(dǎo)給散熱器。

　　對于已經(jīng)商品化的大功率LED,由其芯片封裝所構(gòu)建的一次散熱設(shè)計已經(jīng)固定，使用時無法更改，因此作為發(fā)光光源在路燈中使用時，就需要根據(jù)現(xiàn)場的實際工況及工作條件等進(jìn)行二次散熱方案的設(shè)計。

　　2.2.1　LED二次散熱設(shè)計流程

　　LED二次散熱設(shè)計流程見圖4所示。主要表述為：計算熱阻和結(jié)溫，看能否滿足LED的散熱要求，如果能夠滿足散熱要求就直接輸出結(jié)果，如果不能滿足LED的散熱要求就要進(jìn)行散熱器設(shè)計，然后再看設(shè)計能否滿足LED的散熱要求，能就需要進(jìn)行下一步的優(yōu)化設(shè)計，不能的話就需要重新進(jìn)行散熱器設(shè)計，直到能夠滿足要求為止。

　　LED二次散熱設(shè)計的熱阻網(wǎng)絡(luò)示意圖見圖5所示。圖中虛線框內(nèi)的為LED的一次封裝散熱，主要由LED芯片PD產(chǎn)生的熱量，通過內(nèi)熱阻Rj-c向外傳遞，由外殼和封裝透鏡向外擴(kuò)散，熱阻為RTP。其熱傳導(dǎo)過程表述如下：

　　LED的內(nèi)部熱沉通過粘結(jié)層將熱量傳遞給金屬線路板，內(nèi)部熱沉與金屬線路板間的熱阻為Rc-b,再由線路板通過粘結(jié)層傳遞給散熱器，熱阻為Rb-s,散熱器將熱量通過熱阻Rs-a向空氣中散發(fā)。

　?。═c——內(nèi)部熱沉的溫度；Ts——散熱器最高點溫度；Ta——環(huán)境溫度）。