本帖最后由 raolianjiang 于 2010-10-1 15:21 编辑

个人观点：
下文号称LED散热能够轻易解决，不过以吾之见，作者所说的烟囱原理早已在使用，扣fin技术也不是什么新创意。LED不能像传统光源一样靠热辐射来散热，因此，散热始终是一个问题，不可能靠自然对流完全能够解决！作者列出的散热器不过是普通LED筒灯用散热器。。。
由于字数太多，截取部分文字：
LED照明灯模块标准化的科学之路
材料来源：秦博核芯 阅读次数：369 录入时间：2010-7-19 16:51:12
——LED散热将不再是问题
来自：http://www.ledschinamag.com/Detarticle.asp?id=488
作者：
秦彪 深圳市秦博核芯科技开发公司
本文简述了LED灯散热行业内问题，提出便于实现LED灯模块标准化的技术方案，将散热片划归为灯具中的部件，由LED芯和导热芯构成的灯芯，设计成系列标准，采用圆锥柱面导热芯，有效解决灯芯（导热芯）与散热片（灯具）之间的热传导问题，并认为恒流驱动电源更合理。针对散热片自然对流传热，本文提出了采用对流罩，利用烟囱效应，强化提高散热，并简述了优化理念。经大量实验得出，每瓦散热用铝不到4克的显著结果，LED灯散热将不再是问题。
由散热说开去
LED照明由于其节电、环保、长寿命，而被公认为下一带照明技术，将取代现有的各种照明技术。LED为冷光源，怕热，有80%之多的电能转化为热能，必须有散热措施，虽然LED发光技术已有飞跃发展，有每瓦发光达200lm的报道，但LED散热却是LED照明中非常头痛，但又还没得到有效解决的问题。
阻碍LED照明应用普及的最大问题是LED灯价格高，虽然上游的LED晶片厂商瓜分绝大部分利润，有大幅度降价空间，但要实现整个社会资源有效配置到LED照明整个产业链中，有效降低造价，便于普通民众购买安装，LED照明灯的模块标准化是必经之路，就像现有照明灯（白炽灯、日光灯/节能灯）那样。LED照明灯模块标准化的阻碍就是散热问题的存在。
人类对传热的研究已有上百年的历史，传热学及技术是非常之成熟，但在电子行业内，电子器件（尤其是芯片）散热问题倍受重视，也就是近不到十年的历史。人类成熟的传热知识没有移植到电子行业内，而是另起炉灶，创造出不少新名词：“主动散热”、“被动散热”、“热沉”听起来不知是什么意识，英文“sink” 在传热学及技术中也是非常罕见的名词。
LED散热只涉及到传热学中非常小的部分—导热传热和对流传热（主要是空气自然对流传热），是非常简单的问题，其中导热传热就可利用现有的传热计算软件，得到非常准确的解，但对于对流传热，必须通过大量的实验研究。而用计算机软件计算，只有学术上的意义，对于在工程技术上就没有意义，因为误差太大。
由于业内对LED散热整个传热过程没有一个非常清晰的研究，分析从LED结点到空气与散热片表面的对流（自然）传热，每个过程中传热温差（即热阻）所占的比例，以及影响每个传热过程的因素，而这些研究成果还必须被结构工程师所熟知。因而目前的LED照明灯结构千姿百态，采用的散热技术种类繁多，甚有提出采用回流式热管，像似杀鸡举起了宰牛刀，还有一台湾公司发明有«液态沈浸散热技术»，这种缺乏基本对流传热知识的发明，竟还获得国际发明展金奖。
本文将提出实现LED照明灯模块标准化技术方案，还包括有散热片的强化和优化设计，结构非常简单，造价低，是一条有效解决LED散热问题的科学之路。不仅使LED照明灯模块化、标准化得以实现，而且散热成本显著降低，可实现散热用铝不到4克的水平，以后将不用再考虑散热所占的成本。总之LED散热并不难，将不是问题。
（本文不涉及LED封装内的传热，这将在以后的文章中阐述并提出有效的解决方案。）
省略数段文字
散热片的优化及强化
散热过程最终是热量传到空气中，由空气流动（对流）将热量带走，空气流动（对流）在散热过程中非常重要，空气流量越大，能带走的热量（即散热量）越大。将散热片上下竖立设置，肋片竖立，使自然对流空气由下至上流动，穿过肋片，空气流动阻力小，有利于散热量提高。
自然对流传热过程中，驱动空气流动的动力是：空气受热温度升高，比重下降而产生的浮力，浮力与体积以及空气的温差（散热片中的空气温度与环境空气温度之差）成正比，也就是说散热片中的空气温度越高，浮力越大，空气自然对流量也就越大。但是散热肋片与空气的对流传热却与肋片温度和散热片中的空气温度之差成正比、与肋片面积（散热面积）成正比，而散热片所产生的空气流动阻力与空气流经的距高（即肋片高）以及肋片密度成正比，肋片高和肋片密度表现为散热面积。这些分析说明，在肋片式结构中的自然对流传热中，通过增加肋片高或肋片密度（减小肋片之间的间隙）来增加散热面，以达到提高散热量，存在相反的、矛盾的因素，因而散热量提高有限，甚至有可能是降低散热量，得到相反的结果。
经理论分析以及大量的实验研究，得出：散热片所占的空间尺寸一定，存在一最大自然对流散热量，相对应的是最佳肋片结构（肋片密度），最大散热量与散热片的流通面积（空气流经的横截面积）成正比。太阳花式散热片，肋片围着中心导热柱伸出，LED芯集中在中心导热柱端面上，LED芯（发热源）到肋片根部距离短，则导热热阻低，导热柱和LED芯所占的面积小，则流通面积大，因而太阳花散热片是LED散热最佳结构。增加散热片所占空间高度，有助于提高最大散热量，但不是正比关系，高度越高，提高的效益越少。因而应该对散热片结构进行优化处理，寻找出最佳肋片密度。本文在此指出，只有通过实验研究分析才能找到最佳结构。
在散热片的上方设置对流罩，如图5、6所示，利用烟囱抽吸原理，提高空气流经散热片的流量，得到散热量的强化提高，可以利用灯罩作为对流罩。对流罩的抽吸强度与对流罩内的有效容积成正比，外观尺寸表现为与对流罩的高度成正比。

对流罩竖立设置时，对流罩的抽吸作用最有效，散热片采用太阳花式，LED芯只能朝上或朝下，图5、6所示。图7、8所示的LED灯，就解决了灯光平射问题，对流罩采用透明材料制成，此时对流罩就是灯罩，LED芯朝上，对流罩内设置有反射镜，从LED芯发出的朝上光线，经反射镜反射成平射。
单个太阳花散热片的散热量有限，对应的单个LED灯芯的功率（即光照度）也就有限，对于像路灯这类大功率照明灯，就采用数多太阳花式散热片拼合成一体，每个太阳花散热片带有LED灯芯，这就可以根据需要拼合成多种光照度（功率）的照明灯。
图9示出了一种路灯，散热片为10个等六边形太阳花式散热片，采用蜂窝型结构拼合。

经大量的实验分析研究得出：对流罩高取120mm（适合路灯和筒灯），散热片结构经优化，采用最佳结构，当导热芯与环境温度差为30℃时，可得每瓦散热用铝不到4克的水平，和现产品每瓦100多克用铝水平相比，提高非常显著。可以说：LED散热成本不应再考虑，LED散热将不再是问题。
敬告：本文公开的技术方案涉及到专利知识产权，请务必得到许可，方可使用。

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