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LED照明光源的溫升與散熱

上傳人:鄭建紅/李杰峰

上傳時(shí)間: 2014-04-17

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  LED照明燈具作為第四代照明光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小燈特點(diǎn),且LED光譜中沒有紫外線和紅外線,熱量低和無頻閃、無輻射,廢棄物可回收,沒有污染,不含汞元素,屬于典型的綠色照明光源。作為一種高效節(jié)能的新型光源,由于生產(chǎn)工藝和性能不斷進(jìn)步,LED照明逐步取代其它照明領(lǐng)域已經(jīng)成為一種必然優(yōu)勢。

  1、LED照明光源溫度升高的原因分析

  目前限制LED照明發(fā)展的限制因素除了成本外,就是散熱問題。LED屬于半導(dǎo)體發(fā)光器件,隨著自身溫度的變化,其特性會(huì)有明顯的變化。研究表明,LED的結(jié)溫越高,光源越早出現(xiàn)光衰,壽命就越短。若以光衰降至70%時(shí)作為LED正常使用的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)結(jié)溫為65°C時(shí),LED壽命更可達(dá)到9萬小時(shí)~10萬小時(shí);結(jié)溫升到75°C時(shí),壽命降至5萬小時(shí);結(jié)溫為95°C時(shí),壽命為2萬小時(shí);當(dāng)結(jié)溫為105°C時(shí),光源壽命只有一萬多小時(shí)。由此看來,延長LED光源壽命的關(guān)鍵就是要降低結(jié)溫,加速LED燈具的散熱效果。

  LED在電源的驅(qū)動(dòng)下,不僅產(chǎn)生光能,還產(chǎn)生大量熱能。對于LED芯片來說,體積越小,其本身的熱容量也很小,產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)傳導(dǎo)出去,因此會(huì)產(chǎn)生很高的結(jié)溫。LED光源,除了作為可視光消耗的能量外,其它能量都轉(zhuǎn)換成了熱能,大約70%的電能都變成了熱能。另外,由于LED封裝面積小,通過對流和輻射的散熱少,也使LED光源積累了大量的熱,使LED光源的溫度升高。

  2、LED照明關(guān)于散熱不良的危害

  2.1電子元件變形

  LED燈具由多個(gè)電子元件構(gòu)成,每個(gè)元件的材質(zhì)的熱膨脹細(xì)數(shù)也不一樣。當(dāng)溫度升高時(shí),結(jié)合在一起的元件的膨脹率就不一樣,就可能使材質(zhì)發(fā)生彎曲變形,甚至?xí)谶B接處因?yàn)閼?yīng)力過大產(chǎn)生裂紋。

  2.2電子元件燒斷

  LED作為熱源的半導(dǎo)體元件,當(dāng)溫度上升時(shí),其阻抗就會(huì)變小,電流增加,熱能增加,溫度上升,這樣周而復(fù)始的惡性循環(huán),容易發(fā)生電子元件燒斷的電路故障。

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