目前大功率LED燈具在市場上，還是十分緊俏的。技術難題集中在散熱：關系到壽命長短，光衰，所以有必要研究探討一下。

 首先針對LED產品的外在直接參數，展開討論：

 溫差大，散熱器表面溫度高—好? 這么說法對不對? 對此不能一概而論，需要對具體情況做具體分析，才能確定這種說法對不不對?

 散熱有兩種目的：

 (1)將熱源的熱量傳遞給環境，對環境加熱時環境溫度升高。比如供暖系統。

 (2)將熱源的熱量傳遞出去，使熱源的溫度盡可能降低。大功率LED燈具的散熱—本文章針對這個產品技術點，展開描述性地討論。

 對于供能系統，需要將周圍環境加熱到足夠高德溫度。LED大功率燈具產品的散熱，與暖通散熱的目的，正好有點反過來。可能讀者不太會馬上理解，等理解本文后，可能會理解前面這句話的原理。

 LED大功率燈具散熱的目的，不是保持散熱器的溫度為目標，也不是以加熱環境溫度為目的，而是以降低熱源的溫度為目的。因為有了散熱，熱源的溫度才可能降低，散熱器的溫度，自然也不會高。良好的散熱設計，熱平衡后，熱源與散熱器的溫差要小，散熱器與周圍的空氣的溫差也要小。

 絕不能片面的看散熱的有關公式中，散熱量與溫度或溫度差成正比，以此為依據而提高散熱器的溫度。在熱源功率一定時，要提高散熱器的溫度，就要減少散熱器的尺寸或輻射能力。但是，散熱器的溫度提高，雖然使得散熱器件與空氣的溫差大了，但是熱源與散熱器的溫差卻減小了，顧此失彼，實際上忽略了單位面積熱量和散熱的速度。這樣的結果：散熱器的溫度升高了，熱源的溫度也相應地升高了。這不符合散熱設計的初衷。

 散熱三個目標：

 1， 熱源，單位面積的傳遞熱量。

 2， 加快散熱速度，單位時間熱量傳遞。

 3， 在符合前面兩個條件，過高散熱器與熱源的溫差，也是不可取，以成本為代價的，所以建議稿功率在適當的溫度40-50度范圍內，為可取的。

 結合實際產品，來探討散熱的三個目標。

 散熱器與空氣溫差，不能籠統的講，這要看情況來具體分析。如果散熱器的翅片很薄，很高，熱量難以傳遞到翅片頂端，頂端的溫度就低。這樣做就要設計光源散熱中心與散熱器，距離不能太遠，盡可能接近。(圖一，圖二為例，只做參考，希望制作時參考熱學原理，并結合實際制作經驗，做樣時留點余量，不斷改進，這樣能縮短產品走向市場時間)。

        圖一

 優點：散熱均勻速度快：符合第2條原理。

 缺點：成本很高，，對于大功率90W以上，熱量效果不佳。加工工藝過高，適合小中型功率泛光燈，投光燈。

        圖二

 優點：大面積的散熱，散熱的熱量多：符合第1條原理。

 缺點：成本很高。對于大功率60W以上，熱量效果不佳。燈殼的設計適合低于100W LED路燈要求。

 第三種情況：

 雖然看來散熱器的遠端與熱源的溫差實際很大，但熱量并沒有很好地傳遞到散熱器的遠端。這種大溫差，小面積，長距離的熱路徑，實際熱阻很大，單位時間內傳導到遠端的熱量很少。

 雖然加大散熱面積(鰭片)，空氣導熱系數很小，通過銅導管，是長距離傳統過程，銅帶接觸面積小，熱量主要通過路燈的燈殼輻射出去(不建議路燈系統做空氣對流，但適合用在戶內代替高功率鹵素燈上，在這里簡單帶過)。

 缺點：

 1， 面蓋部分加了，空氣對流，但是密封系統變差，也是不優秀的設計，實際上更多的熱量集中在鰭片上，而沒有散到空氣中去，或輻射出去。

 2， 裸露銅管，鋁管時間壽命變短。

 3， 價格很昂貴。

 4， 有些在管里加入散熱液體材料，更增加了成本，減少了重復使用的幾率，提高了成本。

        圖三

 改進：

 散熱鰭片背部成平面，并夾上鋁條板，或銅條板，與燈蓋碰面緊貼。(見圖四)

 這樣做，成本又要高出一個部分，但是彌補了需要空氣對流，燈具配件被露外面，所帶來的弊病。

 此建議適合高端產品市場(本文論點是針對大功率LED燈具平民化的產品、長壽命的燈具設計探討，如果是高端市場的產品需求，還有其他設計方法，建議讀者自己探索摸索，原理還是根據前面講的三大目標)。

圖四

 散熱器的溫度，公式上會給讀者帶來減少疑慮，應該注意是指散熱器上什么位置的溫度。由于散熱器的結構各有不同，且散熱器上的溫度是不均勻的，很難說哪個地方的溫度能夠代表是散熱器的溫度。它實際上以熱源高溫度為代價的。希望讀者不要模糊此概念，但是用不到大功率LED燈具散熱的上面。

 傳統泛光燈燈具為什么改造LED燈具有困難：

 1， 傳統泛光、投光燈具空間結構是適合鈉燈，金鹵燈特點，耐高溫，超出一兩百度，都是允許，但是LED不能這么做。

 2， 傳統燈具背部結構一般是弧形，散熱中心通過散熱部件，通過空氣對流，再傳導給燈殼。為減少熱量周轉距離，改造時，要開模做，搭鋁、銅橋架(上面談到得幾點)，這樣才能使熱量最終散熱出去，但是加工費用比較高，維修起來麻煩，同時規模化生產不允許。

 3， 一般燈殼表面有油漆，烤塑，散熱性能，傳導系數大大折扣。

 為了更好理解散熱思想，有必要強調一下：

 LED電子產品的散熱設計，不是以溫差作為先決條件的，而是以熱源的溫度為先決條件的。建議開發燈具時候，需要心里有底：

 1， 要求將LED熱源的溫度控制在多少度以下，不斷修改散熱傳遞的系數(材料部分: 鋁，銅材料，或石墨)，不斷地改變散熱器的面積。

 2， 縮短散熱的傳導路徑。

 3， 集合市場需要的產品：數量，功率型種類，然后采用什么工藝(精密加工，折邊，澆鑄，或組合工藝等等)。

 本公司經驗之談：

 1， 先把LED大功率燈具的種類劃分，哪些燈殼在品質上能達到多少W大功率LED燈具制作要求。

 2， 新款燈具、或超大功率型燈具，在制作樣板時，結合熱學模型，并結合實際制作情況，做燈具的散熱部分，要留些余量(空間上留些余地)，然后不斷測試熱源的溫度，最終達到高品質的要求。

 3， 電源部分要讓散熱和美觀結合。

 分析問題，不能被燈具外在的溫度所迷惑，要考慮到各種因素(前面講的三大目標)，參考前面講的散熱三大目標，采購商這時可以擦亮眼睛，判斷燈具質量好壞(摸一下，測量一下溫度等常規手段)，以供參考。

 散熱系統，是一個系統設計、工程、經驗的結合體，目前哪家吧品質做倒位，哪家價格接近傳統燈具價格，哪家就有市場。

        上海廉實表面處理技術研發有限公司

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