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降低结温以提高寿命 新型LED散热技术详解

作者: 时间:2013-11-23 来源:网络 收藏
价钱和重量都是无法接受的。一个简单的解决方法是在铝散热器上喷镀铜。然后再在柔性印制板上打洞,使得LED的铜底板直接暴露在散热器面上,然后采用低温焊锡进行焊接。这种方法可以免除掉铝基板的热阻和导热硅胶或硅片的热阻。从而大大提高了散热效率。总之,LED到散热器之间的界面越少越好。 五. 热管导热

  在很多场合需要把LED所产生的热量以最快的速度传送到散热器,这在采用集成式的单片大功率LED中尤其重要,因为它的热量很大(功率可达50W-100W)又很集中(有时只有30mm),这时候就必须采用热管散热。

  热管也称为相变导热器,因为在其中的液体从液相变为气相而导热。它的热阻非常小,大约只有0.065°C/W。


图7. 热管导热原理

  其内壁采用铜粉烧结,以利于变回液相的载热体吸附其上而回流。然而,热管只能把热传送到远端,而并没有把热量散发到空气中去。所以即使采用热管,还是需要有普通的铝散热器把热量散发出去。再次要提醒注意的是,采用铜热管以后,要特别注意它和前端的铝基板以及后端的铝散热器的结合部一定要互相紧密地接触并防止由于热膨胀系数的不同而脱开。在其结合部要采用高质量的导热硅胶涂敷。

  导热效果更好的是回路热管


图8. 回路热管

  回路热管的最大优点就是它的不需要外加动力装置就可以循环导热、导热距离长,传送功率大(几百瓦),形状多样性和不受重力要求的限制,也就是说它可以任意放置。台湾的阳杰科技公司采用了回路热管技术以后,150W的LED路灯重量只有8.5公斤,100W的LED路灯,重量只有5.5公斤。  六.系统的热阻

  各部分的导热能力也可以用系统的热阻来说明,一个LED灯具的结构图见图9。


图9. LED灯具的散热结构图

  从图中可以看出,LED芯片所产生的热,从它的金属散热块出来,先经过焊料到铝基板的PCB,再通过导热胶才到铝散热器。而要定量地了解LED芯片的散热过程,最好利用热阻的概念。热量就好像电荷,热量流动起来就好像电流,流动的过程中会遇到阻力,就好像电阻,在这里我们称之为热阻。热阻的单位为每瓦多少度(°C/W),也就是每流过1瓦的功率会上升多少度。如果知道所需耗散的功率,又知道其热阻,就可以知道它的温升是多少。热阻越大,热量越流不动,温升就越高,热阻越小,热量流动越快,温升就越小。图中表明热量从LED芯片流出到空气需要经过很多不同的热阻:

  Rj1:从芯片到安装底板的热阻(也就是芯片的热阻)

  Rj2:焊料的热阻

  Rj3:铝基板的热阻


关键词:降低结温LED散热技术

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