1、LED燈具的現狀
(1)LED發光芯片是一種固體冷光源,而冷光源是非常怕熱的,目前市場上很多LED燈具產品,里熱外不熱,或者里外都熱,長時間的工作后,造成LED快速衰減甚至失效。
(2)大多數LED燈具的散熱器溫度,控制在60℃~80℃,以為離結溫125℃還遠,實則不然,從發光芯片到散熱器的數層組合,會導致熱阻成倍提升!導致壽命縮短。
(3)每年夏天的高溫天數可達30~45天,LED燈具環境溫度可達50℃~60℃(因為燈安裝在室內高處),結溫的居高可使燈具快速失效。理論值的壽命沒法保證。
2、對LED燈具現狀的思考
LED燈具看似簡單,但要做出高品質的LED燈具,則不容易。很多生產企業不知道結點溫升,但在不了解、甚至還不能控制LED燈具發熱散熱的前提下,生產、銷售LED燈具,那是害人害己。
(1)隨著應用領域的擴大,LED燈具不再是小功率指示燈與10W以下燈具,作為LED燈具,還有70%的熱要散去,所以散熱尤為關鍵與重要。LED老化試驗方法,明確規定了結點溫升與溫度、光衰的關系。在常溫環境下工作的LED燈具,無論功率大小,都應該是里外都不熱,所以購買LED燈具時,一定要讓其點亮10~30分鐘,觀其色,溫。一個高品質的LED燈具,其熱平衡的時間應該在10分鐘以內,且越快越好,證明該燈具的熱阻小,里外溫差不大,觸其表面便可知道壽命長短。
(2)很多投入市場的大功率LED燈具,多數采用LED日光燈的制作工藝,或者是高電壓低電流,再者是線性恒流無電解電容,沒有一個談及熱阻與熱平衡的。小功率芯片不發熱嗎?無數顆串聯小電流不發熱嗎?線性恒流就長壽命嗎?無電解電容解決了電源的壽命,但發熱問題不解決,再好的辦法也不會增加LED燈具的壽命!
3、新生代LED系列照明產品
針對LED燈具的現狀, LED燈具看似簡單,但要做出高品質的LED燈具,則不容易。很多生產企業不知道結點溫升,但在不了解、甚至還不能控制LED燈具發熱散熱的前提下,生產、銷售LED燈具,那是害人害己。新生代LED系列照明產品,真正實現了低結溫長壽命。下面就產品熱阻、產品架構兩個方面進行分析說明。
(1)產品熱阻分析
LED燈具由多個部件、通過不同工藝制作而成,部件包括光源、鋁基板和散熱器。LED燈具通常的做法為:光源+導熱墊層+鋁基板+導熱墊層+散熱器的組合:
①導熱墊層(光源熱阻省略):導熱墊層通常使用導熱膠,即導熱硅脂,導熱系數從0.8~5.0,系數越高導熱性能越好,價格也越高。1公斤5.0的導熱硅膠售價在500元以上。
②鋁基板:1.6mm厚度的復合鋁基板,熱阻通常是8℃~12℃,如果光源電功率密度高,則熱阻會成倍提升。為了減少熱阻,所以產生了銅基板,但成本是鋁基板的幾倍,銅基板熱阻小、導熱快,但是很少有廠家使用。
③散熱器:分導熱與散熱兩個過程,導熱是將鋁基板及導熱墊層傳來的熱量傳導給散熱部分,再靠散熱部分的面積與空氣對流,實現散熱。導熱部分越通暢,則散熱交換越快,通常的設計是鋁制散熱器,為了導熱與散熱,將鋁制散熱器的重量與體積做得較大。如果能將導熱部分設計成銅,散熱部分設計成鋁,銅有導熱優勢,能將體積縮小,鋁有散熱優勢,在得到所需面積的同時,將重量減輕,這樣合二為一,便成了先進的銅鋁散熱器,不但熱阻小,且導熱、散熱好。
(2)產品架構分析
傳統LED燈具的構成是:光源+導熱墊層+鋁基板+導熱墊層+散熱器,有五個熱阻層,而LED燈具要將70%的熱通過這五個熱阻層與空氣對流,散熱就不那么容易,傳統鋁制散熱器不但過大過重,且很難實現低結溫。
新生代LED系列照明產品的研制成功,將大功率LED燈具照明從高燒期駛入低結溫運行期,從而產生高效與長壽,該技術由無錫市晶聯照明科技有限公司獨家研制,且成功量產。
產品特點:銅導熱、鋁散熱、二層架構、二重散熱,低熱阻、體積小,低成本、易生產。
架構原理:光源+導熱墊層+散熱器+強對流,光源熱沉(銅)與散熱器導熱銅柱的連接處,用5.0系數的導熱膠作導熱墊層,其中宿減了二個熱阻層,從而使導散熱能力提升數倍;為了使熱量與空氣實現快速對流,增加了風扇,因此在自然對流的基礎上增加了強制對流,從而使結溫大大降低,不但體積小、重量輕,且低熱阻,壽命長。
每個獨立的小型散熱器,可與導熱銅柱組合,隨意組裝成各種大小的散熱器,不需要重復開模,這種簡化了的LED燈具,在外形上可配備極具美觀效果的外殼,從而使傳統外露的散熱器不再裸露,使產品更合理、更安全。因為導熱散熱迅速,獲取的光通量大大提高,同照度下的節電量大大提升。
4、結論
新生代LED系列照明產品,采用銅導熱、鋁散熱、二層架構、二重散熱,實現了LED燈具低熱阻、體積小,低成本、易生產,不但品質高貴,而且質地環保,內慧外美和長壽命,使LED燈具在運行期獲取的利益最大化,這才是LED燈具該有的品質!
能為節約造,是一種能力,普及源再生,是一種責任,是正道!