簡(jiǎn)要分析LED燈具的散熱設(shè)計(jì)
4. 回路熱管散熱:
此種散熱方法是透過循環(huán)式的熱管進(jìn)行散熱,回路管的兩端為系統(tǒng)電路板(熱源處)和散熱器,回路管的內(nèi)部則充填著工作流體,并配有蒸發(fā)器,其工作原理為:當(dāng)系統(tǒng)電路板傳來熱能時(shí),熱源處的工作流體吸收熱量后,經(jīng)蒸發(fā)器轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w,利用氣體移動(dòng)快速的特性,熱源處的熱量可快速傳導(dǎo)到燈殼或散熱器,因此回路熱管散熱僅解決熱傳導(dǎo)問題,無法有效達(dá)到“散熱”功能。
表2 燈具散熱系統(tǒng)介紹
在燈具設(shè)計(jì)上,散熱鰭片和外燈殼因暴露于空氣中,為避免氧化多經(jīng)過陽極處理,近年有廠商推出軟陶瓷散熱漆用于取代陽極處理程序,并宣稱其熱阻值接近金屬,能達(dá)到加速導(dǎo)熱的效能,然其成效未知,尚待業(yè)界同仁的使用與經(jīng)驗(yàn)分享。
截至目前為止,上述探討的都是熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流兩種方式,目前有廠商宣稱其陶瓷散熱基板可利用遠(yuǎn)紅外線型式將熱輻射散出,進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳熱,并宣稱可用于取代LED芯片基板后端的導(dǎo)熱金屬(散熱鰭片、金屬燈殼),達(dá)到成功散熱和減輕燈具重量的成效,此技術(shù)之散熱效能若真如廠商所言,也將為LED燈具的散熱設(shè)計(jì)帶來重大的進(jìn)展。
結(jié)論
部分市售LED燈具的散熱設(shè)計(jì)容易忽略掉一些細(xì)節(jié),例如忽視熱傳導(dǎo)的均溫性,即散熱鰭片的溫度分布嚴(yán)重不均勻,導(dǎo)致其中一部分的鰭片對(duì)散熱作用有限,甚至沒有發(fā)揮散熱效果。有些設(shè)計(jì)錯(cuò)誤則會(huì)帶來危險(xiǎn)性,尤其是LED路燈通常裝設(shè)于8-12米的桿高,如果散熱器重心設(shè)計(jì)不佳,可能導(dǎo)致重量與風(fēng)阻過大,危險(xiǎn)性增加,當(dāng)遇到臺(tái)風(fēng)或地震將有可能導(dǎo)致嚴(yán)重意外。
鑫源盛科技管新寧副董事長(zhǎng)曾經(jīng)說過:“做為一個(gè)高科技節(jié)能照明產(chǎn)業(yè)的從業(yè)人員必須認(rèn)清,良好的LED燈具散熱(包含熱傳導(dǎo)、均溫性、熱交換等)必需以復(fù)雜的熱傳學(xué)基礎(chǔ)硬理論為依歸,必須正視LED路燈的性能,必須要有科學(xué)的數(shù)據(jù)及理論做支撐、完善的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法為方針、良好的制程為基礎(chǔ),最后再以第三公正單位的檢測(cè)報(bào)告為依據(jù),這樣才不會(huì)一再發(fā)生光衰退貨阻礙產(chǎn)業(yè)發(fā)展的惡性循環(huán)”。
LED照明市場(chǎng)成長(zhǎng)非常迅速,預(yù)計(jì)在2015年將達(dá)到200億美元的市場(chǎng)規(guī)模,此外,由于日本電價(jià)高且受到311福島地震的影響,更加加速LED燈具的需求驟增。臺(tái)灣的LED產(chǎn)業(yè)鏈完善,整體產(chǎn)能亦高居亞洲第二。因此,如何在爭(zhēng)取市場(chǎng)的同時(shí)審慎評(píng)估自身產(chǎn)品的質(zhì)量、研發(fā)和制程能力,做好LED燈具的散熱設(shè)計(jì)經(jīng)得起時(shí)間和環(huán)境考驗(yàn),這些都是業(yè)者必須嚴(yán)格自我規(guī)范的重點(diǎn)。
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