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照明工程师谈LED工矿灯散热问题
长期以来照明工程师关注LED灯都集中在三个焦点——LED芯片的发光效率、电源的寿命、散热问题,随着技术的不断进步,这三个问题都有大幅改善,今天再次谈谈LED灯散热问题,水平有限,希望大家不吝指教。
由于LED芯片发光效率目前市场主流产品早已超过100LM/W,超过150LM/W也是指日可待,一方面可使同样光通量灯具的功率减小,另一方面方面发光效率的提高也可使同样功率的灯具所产生的热量减少,这些都使散热的要求降低,对于最常见的LED灯具如LED灯泡与LED灯管来说,由于上述两个原因,加上其本身属于小功率灯具,灯具体积小则LED芯片到散热界面的距离近,散热问题已经基本不是什么问题了,但对大功率LED灯具来说,散热问题仍然是影响灯具质量与寿命的重要因素。
LED工矿灯作为一种很有潜力被大批量使用的节能灯具,与室外应用的LED路灯并称为大功率LED灯具双雄,在被业界寄予厚望的同时也暗含陷阱,并且已经在LED路灯身上多次发生过,就是由于散热性能不过关导致P-N结温度过高发生光衰,使得LED灯具声誉受损。虽然LED灯能量转换为光线的效率更高,但剩余能量大多以热能的形式堆积,而其他灯会有较多的剩余能量以红外线的形式直接发散,而LED芯片P-N结又对温度敏感,这些都使得大功率LED工矿灯的散热要求很高。
LED工矿灯的散热构件设计涉及到散热面积、界面热阻、空气流动模型、结构强度等多个环节,如成都某公司采用“hot nail”封装技术降低界面热阻,使热传递更高效,从而保证热平衡状态下LED结温处在低于发生光衰的温度,实现低光衰长寿命,就是在散热技术发展领域的一小步,无论采用什么技术,LED工矿灯都不能像LED灯泡LED灯管那样,都不能在散热问题上偷工减料,要知道LED工矿灯的用户是企业,不会像小功率灯具的用户多是个人,其检测手段与律师力量都要强大得多,要是出了质量问题,搞不好会让LED灯厂家倒闭的。
——照明工程师沙龙发言整理稿