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深圳市超頻三科技有限公司

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類型: 生產

所在地: 廣東 - 深圳市

公司性質: 民營

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H系列超大功率工礦燈散熱套件

    H系列大功率工礦燈散熱套件技術特點

如何解決大功率LED照明燈具的散熱問題,是超頻三H系列大功率工礦燈的主要研究內容方向。深圳市超頻三科技有限公司將全面整合自身已申請的多項國家發明專利作為技術應用基礎平臺,同時結合自身在散熱行業以及LED燈具行業的多年操作經驗以及將會持續不斷地進行新技術研發,對大功率LED燈具散熱進行全面攻堅。

超頻三將在大功率LED燈具散熱產品上,全面應用HDT熱管直接接觸工藝、扣FIN工藝以及插齒工藝幾項自身擁有的國家發明專利。幾項專利,具體內容如下: 

超頻三專利HDT熱管直接接觸工藝,是通過沖床配合專用模具在外界近60噸壓力之下將熱管與(銅或鋁)金屬底座通合為一體,使熱管直接與熱源接觸,有效降低熱阻,進一步提高整體導熱效率。相比傳統的回流焊接工藝,HDT工藝大幅降低了生產制造難度提升了生產效率,并最大限度降低了因焊接過程中含有雜質而造成的性能表現不穩定情況。同時由于專利HDT熱管直接接觸工藝,是將熱管直接與發熱源進行接觸從而將熱阻降到了最低,最大限度的發揮了熱管高速傳導熱量的特性,是散熱器整體散熱性能上升到了一個全新高度。

   *熱管,又稱“熱之超導體”屬于一種傳熱元件,它充分利用了熱傳導原理與致冷介質的快速熱傳遞性質,通過在全封閉真空管內的液體的蒸發與凝結來傳遞熱量。熱管具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優點,并且由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體阻損小等優點。其導熱能力已遠遠超過任何已知金屬的導熱能力,相比是常見導熱材料——銅,熱管的導熱能力是其上百倍

    扣FIN工藝:鰭片與鰭片之間靠特殊結構連接,在模具沖壓階段鰭片之間就可牢固結合為一個整體;與傳統單片加工相比,扣FIN工藝在生產效率與質量上得到大幅度提高,此外對于成品外觀整齊度、整體牢固度、散熱性能表現、噪音效果也提供了較大改進。

   插齒工藝是大膽改進傳統的銅鋁(鋁鋁)結合技術。先將銅(鋁)板刨出細槽,然后插入鋁片,其利用60噸以上的壓力,把鋁片結合在銅(鋁)制的基座中,并且鋁和銅(鋁)之間沒有使用任何介質,從微觀上看鋁和銅(鋁)的原子在某種程度上相互連接,從而徹底避免了傳統的銅(鋁)鋁結合產生介面熱阻的弊端,大大提高了產品的熱傳到能力,并且可以生產銅片插鋁座銅片插銅座、鋁片插鋁座等各種工藝產品,來滿足不同的散熱熱需求。插齒技術無需電鍍鰭片以及采用回流焊接工藝,成品外觀更加美觀同時節約成本又起到環保效果。

 

超頻三H系列大功率工礦燈,在技術指標方面達到了一下幾點

1、 結溫≤75℃;

LED的基本結構是一個半導體的P—N結。實驗指出,當電流流過LED元件時,P—N結的溫度將上升,嚴格意義上說,就把P—N結區的溫度定義為LED的結溫。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸,因此我們也可把LED芯片的溫度視之為結溫。

LED 結溫的產生是由于五個因素所引起的。

A、 元件不良的電極結構,視窗層襯底或結區的材料以及導電銀膠等均存在一定的電阻值,這些電阻相互壘加,構成LED元件的串聯電阻。當電流流過P—N結時,同時也會流過這些電阻,從而產生焦耳熱,引致芯片溫度或結溫的升高;

B、 由于P—N結不可能極端完美,元件的注入效率不會達到100%,也即是說,在LED工作時除P區向N區注入電荷(空穴)外,N區也會向P區注入電荷(電子),一般情況下,后一類的電荷注人不會產生光電效應,而以發熱的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入電荷,也不會全部變成光,有一部分與結區的雜質或缺陷相結合,最終也會變成熱;

C、 實踐證明,出光效率的限制是導致LED結溫升高的主要原因。目前,先進的材料生產與元件制造工藝已能使LED極大多數輸入電能轉換成光輻射能,然而由于LED芯片材料與周圍介質相比,具有大得多的折射系數,致使芯片內部產生的極大部分光子(>90)無法順利地溢出介面,而在芯片與介質介面產生全反射,返回芯片內部并通過多次內部反射最終被芯片材料或襯底吸收,并以晶格振動的形式變成熱,促使結溫升高;

D、 顯然,LED元件的熱散失能力是決定結溫高低的又一個關鍵條件。散熱能力強時,結溫下降,反之,散熱能力差時結溫將上升。由于環氧膠是低熱導材料,因此P—N結處產生的熱量很難通過透明環氧向上散發到環境中去,大部分熱量通過襯底、銀漿、管殼、環氧粘接層, PCB與熱沉向下發散。顯然,相關材料的導熱能力將直接影響元件的熱散失效率。一個普通型的LED,從P—N結區到環境溫度的總熱阻在300600℃/w之間,對于一個具有良好結構的功率型LED元件,其總熱阻約為1530 W。巨大的熱阻差異表明普通型LED元件只能在很小的輸入功率條件下,才能正常地工作,而功率型元件的耗散功率可大到瓦級甚至更高。

LED 的光衰或其壽命是直接和其結溫有關,散熱不好結溫就高,壽命就短,依照阿雷紐斯法則溫度每降低10℃壽命會延長2倍。從Cree 公司發布的光衰和結溫的關系圖中可以看出,結溫假如能夠控制在65℃,那么其光衰至70%的壽命可以高達10 萬小時!這是人們夢寐以求的壽命。

結溫過高不但影響長時間壽命,也還直接影響短時間的發光效率,例如Cree公司的   

XLamp7090XR-E 的發光量和結溫關系。假如以結溫為25℃時的發光為100%,那么結溫上升至60℃時,其發光量就只有90%;結溫為100℃時就下降到80%;140℃就只有70%。可見改善散熱,控制結溫是十分重要的事。

   超頻三大功率LED燈具散熱套件,通過優化設計目標將LED光源結溫控制在≤75℃范圍內。從而保證燈具整體發光量降低LED光衰,最大限度延長LED芯片壽命。

2、 鋁基板溫度≤60℃;

基板主要是作為LED散熱系統中,最后將熱能導至散熱鰭片、外殼或大氣中的材料。近年來印刷電路板(PCB)的生產技術已非常純熟,早期LED產品的系統電路板多以PCB為主,但隨著高功率LED的需求增加,PCB之材料散熱能力有限,使其無法應用于其高功率產品,為了改善高功率LED散熱問題,目前主流的高熱導系數鋁基板(MCPCB),利用金屬材料散熱特性較佳的特色,已達到高功率產品散熱的目的。

鋁基板PCB由電路層(銅箔層)、導熱絕緣層和金屬基層組成。那這3層的作用分別是;第一層做電路用(導電)。第二層是關鍵,它起著能否把LED產生的熱量快速的傳給鋁板。那第三層的作用是把導熱絕緣材料導出來的熱再一次傳給燈杯。還有一個安裝的作用。

要想鋁基板的導熱性能提高,最關鍵的是要把導熱絕緣材料的性能給提高。要把導熱絕緣材料的熱阻降低。而要降低絕緣材料的熱阻并不是一個簡單的事,它受到材料成分,制造工藝的影響。

   鋁基板從某種意義上來看,是屬于光源的一部分,因為所有光源芯片都將直接焊接至其上,并將熱量最大限度進行傳導擴散,因此鋁基板溫度越接近結溫便是愈好。從另一種意義上看,鋁基板又歸屬于散熱體部分,同樣是因為直接與散熱體相連,因此溫度越低便可為LED芯片提供更好的散熱效果。通過實際測試,鋁基板的溫度過高則代表與散熱體接觸出現問題,導致熱量無法進行傳導擴散最終會導致LED芯片損壞。而鋁基板溫度過低則又代表LED芯片熱量沒有充分導出,因而同樣會造成LED芯片的損壞。對于LED燈具散熱而言,鋁基板起到的是承上啟下的關鍵作用,優秀性能的鋁基板溫度應略低于結溫溫度,其溫差通常為15℃至20℃之間。

超頻三大功率LED燈具散熱套件,在產品設計之中將包含有高性能鋁基板,作為有償配件提供給終端用戶。LED燈具中,鋁基板作為核心導熱元器件,超頻三大功率LED燈具散熱套件,通過優化設計目標將LED鋁基板溫度控制在≤60℃范圍內,與結溫溫差控制在15℃,從而保證燈具整體發光量降低LED光衰,最大限度延長LED芯片壽命。

1、 防水等級≥IP65;

大功率LED燈具一般都是應用在戶外環境,而對于戶外用燈必須有嚴格的防塵和防水要求,而對某些特殊要求的室內燈具也要提供防護,以抵御水和塵埃的侵入。根據防塵和防潮的程度來劃分外殼的防護等級,國際上使用了防護等級代碼。

   燈具防護等級直接關系到了后期應用領域廣泛度,因而超頻三大功率LED燈具散熱套件將設計目標定位為最為常用的IP65即可完全防止灰塵入侵同時可防止各方向噴嘴噴射的水(雨水)。

 

超頻三H系列大功率工礦燈分類:

 

H系列工礦燈目前設計有H100H120H150H200H300H400以及H500,產品在功率支持上依次為100W120W150W200W300W400W以及500W。在具體規格及支持參數上如下:

 

H系列超大功率散熱套件ISO證書:

 

 

H系列超大功率散熱套件測試報告;

 

H系列超大功率散熱套件發明專利證書如下:

  

其他獎項證書:

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