工业铝材散热器在大功率LED的应用与设计

发布时间：2021-05-13

广惠亚铝近年来，大功率LED发展较快，在结构跟机能上都有较大的改进，产量回升、价格降落；还开发出单颗功率为100W的超大功率白光LED。与前多少年比较较，在发光效力上有长足的进步。结合本钱工艺上风，产业铝材散热器成了LED散热设计首选资料

例如，Edison公司前多少年的20W白光LED，其光通量为700lm，发光效力为35lm/W。2007年开发的 100W白光LED，其光通量为6000lm，发光效力为60lm/W。又例如，Lumiled公司最近开发的K2白光LED，与其Ⅰ、Ⅲ系列同类产品比较如表1所示。从表中可能看出：K2白光LED在光通量、最大结温、热阻及外廓尺寸上都有较大的改进。

广惠亚铝新推出的XLamp XR～E冷白光LED，其最高亮度挡QS在350mA时光通量可达107～114lm。这些机能良好的大功率LED给开发LED白光照明灯具发明了前提。

前多少年，各种白光LED照明灯具重要是采取小功率Φ5白光LED来做的。工业型材通过热熔，挤压从而得到不同截面形状的铝材料，但添加的合金的比例不同，生产出来的工业铝型材的机械性能和应用领域也不同。如1～5W的灯泡、15～20W的管灯及40～60W的路灯、投射灯等。这些灯具利用了多少十到多少百个Φ5白光LED，生产工艺庞杂、坚固性差、故障率高、外壳尺寸大，并且亮度不足。

广惠亚铝为改进上述毛病，这多少年逐步采取大功率白光LED来调换Φ5白光LED来设计新型灯具。例如，用18个2W的白光LED做成的街灯，若采取Φ5白光LED则要多少百个。另外，用一个1.25W的 K2系列白光LED，可做成光通量为65lm的强光手电筒，照射间隔可达多少十米。若采取Φ5白光LED来做则是不可能的。图1 结温TJ与绝对出光率关联图

用大功率LED做的灯具其价格比白炽灯、日光灯、节能灯要高得多，但它的节能后果及寿命比其余灯具也高的多。假如在路灯体系及候机大厅、大型百货商场或超市、高等宾馆大堂等用电大户的公共场合全部采取LED灯具，其一次性投资较高，但长期的节电后果及经济性都是值得等待的。
  
目前重要采取1～3W大功率白光LED作照明灯，因为其发光效力高、价格低、利用机动。   大功率LED的散热问题
  
广惠亚铝LED是个光电器件，其工作进程中只有15%～25%的电能转换成光能，其余的电能多少乎都转换成热能，使LED的温度升高。在大功率LED中，散热是个大问题。例如，1个10W白光LED若其光电转换效力为20%，则有8W的电能转换成热能，若不加散热办法，则大功率LED的器芯温度会急速回升，当其结温（TJ）回升超过最大容许温度时（个别是150℃），大功率LED会因过热而破坏。因此在大功率LED灯具设计中，最重要的设计工作就是散热设计。
   
另外，个别功率器件（如电源IC）的散热盘算中，只有结温小于最大容许结温温度（个别是125℃）就可能了。但在大功率LED散热设计中，其结温TJ请求比125℃低得多。其起因是TJ对LED的出光率及寿命有较大影响：TJ越高会使LED的出光率越低，寿命越短。