LED路燈散熱問題全面解析
目前,很多人把主要的目光都放在了LED的流明數(shù)上,而對LED 燈具的散熱的關注較少。實際上,LED的流明數(shù)正在迅速的增加。 2006年量產(chǎn)LED的單瓦流明數(shù)已經(jīng)達到50流明,而且這一數(shù)值還在快速地增長。與它對應的傳熱學理論體系已經(jīng)成熟,我們可以使用的傳熱手段也基本明確:傳導、對流、輻射和相變傳熱(例如熱管)。因此,在傳熱或者說散熱問題上,我們可以采取的措施是可見的、有限的。
根據(jù)光通量(流明)與輻射通量(瓦)的運算關系:其中,Km = 683 lm/w,是光通量的比例尺,是輻通量的比例尺。也就是說1W的輻通量在最理想的情況下(黑體輻射)可能產(chǎn)生683lm光通量。所以,即使LED的光效達到200lm/w,也不能將全部能量轉(zhuǎn)化為光能輸出,而其余的都轉(zhuǎn)化為熱能。從長遠看LED燈具的散熱問題將是一個長期存在的問題。
目前LED路燈的散熱方式主要有:自然對流散熱、加裝風扇強制散熱、熱管和回路熱管散熱等。加裝風扇強制散熱方式系統(tǒng)復雜、可靠性低,熱管和回路熱管散熱方式成本高。而路燈具有戶外夜間使用、散熱面位于側(cè)上面以及體型受限制較小等有利于空氣自然對流散熱的優(yōu)點,所以LED路燈建議盡可能選擇自然對流散熱方式。
散熱設計中可能存在的問題有:
1.散熱翅片面積隨意設定。
2.散熱翅片布置方式不合理,燈具散熱翅片的布置沒有考慮到燈具的使用方式,影響到翅片效果的發(fā)揮。
3.強調(diào)熱傳導環(huán)節(jié)、忽視對流散熱環(huán)節(jié),盡管眾多的廠家考慮了各種各樣的措施:熱管、回路熱管、加導熱矽脂等等,卻沒有認識到熱量最終還是要依靠燈具的外表面積散走。
4.忽視傳熱的均衡性,如果翅片的溫度分布嚴重不均勻,將會導致其中一部分的翅片(溫度較低的部分)沒有發(fā)揮作用或作用很有限。
現(xiàn)在LED路燈散熱技術,一般使用導熱板方式,就是一片5mm厚的銅板,實際上算是均溫板,把熱源均溫掉;也有加裝散熱片來散熱,但是重量太大。重量在路燈系統(tǒng)上十分重要,因為路燈高有9米,若太重危險性就增加,尤其遇到臺風、地震都可能產(chǎn)生意外。也許,未來LED廣泛進入路燈領域后,可能形成模組化散熱會更好地解決LED路燈散熱難的狀況。
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