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从事LED照明设备的设计和生产，就一定会接触到安规问题。散热就是安规认证当中的一项内容。散热的好坏直接关系到LED照明设备的寿命，温度过高会引起芯片上的热量的寄存，影响其工作。那么如何提高LED灯具的散热水平呢?
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决定LED散热的几个因素
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. X; r& u+ |, V) D! }1 c1 fLED照明设备的功率，决定了需要考虑散热问题的严重程度，功率LED是指工作电流在100mA以上的发光二极管。是我国行标参照美国ASSIST联盟定义的，按现有二种LED的正向电压典型值2.1V及3.3V,即输入功率在210mw及330mw以上的LED均为功率LED，都需要考虑器件热散问题，有些人可能有不同看法，但实践证明，要提高功率LED的可靠性，就要考虑功率LED的散热问题。$ c" z- T9 I b" o# E4 ?
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与LED散热有关的主要参数有热阻、结温和温升等。- B. C% j8 S, C1 `+ {
9 b9 e$ P& L4 \' S热阻是指器件的有效温度与外部规定参考点温度之差，除以器件中的稳态功率耗散所得的商。它是表示器件散热程度的最重要参数。目前散热较好的功率LED热阻≤10℃/W，国内报道最好的热阻≤5℃/W，国外可达热阻≤3℃/W，如做到这个水平可确保功率LED的寿命。5 X+ J3 O. R- V- I
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结温是指LED器件中主要发热部分的半导体结的温度。它是体现LED器件在工作条件下，能否承受的温度值。芯片及荧光粉的耐热性还是很高的，目前已经达到芯片结温在150℃下，荧光粉在130℃下，基本对器件的寿命不会有什么影响。说明芯片荧光粉耐热性愈高，对散热的要求就愈低。$ W2 L' m o7 I4 F- ?! i# G
+ I1 Z5 m( O, K2 w H. j5 D% ~0 b温升有几种不同的温升，我们这里所讨论的是：管壳-环境温升。它是指LED器件管壳（LED灯具可测到的最热点）温度与环境（在灯具发光平面上，距灯具0.5米处）温度之差。它是一个可以直接测量到的温度值，并可直接体现LED器件外围散热程度，实践已证明，在环境温度为30℃时，如果测得LED管壳为60℃，其温升应为30℃，此时基本上可确保LED器件的寿命值，如温升过高，LED光源的维持率将会大幅度下降。% M& [7 A2 q$ y, O N2 ]
0 ^7 [" Y3 s- \/ R k; A* j' X为提高散热水平我们提供以下几点建议1 f: w) q$ ]6 ^2 s, x {
" t0 k2 i7 O* X9 L4 U从LED芯片来说，要采取新结构、新工艺，提高LED芯片结温的耐热性，以及其他材料的耐热性，使得对散热条件要求降低。! V/ ?% T; _3 P N. m
" I! a) M% w4 S1 ?降低LED器件的热阻，采用封装新结构、新工艺，选用导热性、耐热性较好的新材料，包含金属之间粘合材料、荧光粉的混合胶等，使得热阻≤10℃/W或更低。
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降低升温，尽量采用导热性好的散热材料，在设计上要求有较好的通风孔道，使余热尽快散出去，要求升温应小于30℃。另外，提高模块化灯具的散热水平应提到日程上来。
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3 @% x5 V5 ]& c! X; e. P- D散热的办法很多，如采用热导管，当然很好，但要考虑成本因素，在设计时应考虑性价比问题。8 h6 I4 n9 x6 Q, A" Q) @0 V: a
: j$ A& g$ s1 p6 F" A7 K5 S此外，LED灯具的设计除了要提高灯具效率、配光要求、外形美观之外，要提高散热水平，采用导热好的材料，散热体涂上某些纳米材料，其导热性能增加30%。另外，要有较好的机械性能和密封性，散热体还要防尘，要求LED灯具的温升应小于30℃。* o- S5 \# D. f# H0 O8 ~; N7 {
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本篇文章主要介绍了影响LED照明设备散热的几个关键因素，并对如何提高散热效果提供了几个可以参考的建议，希望大家在阅读过本篇文章之后能对LED散热的问题有所了解。6 Z h& m2 W; Q- S! A& N
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发表于 2019-5-22 09:00
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