大功率LED燈具散熱器介紹
上傳人:未知 上傳時(shí)間: 2011-07-01 瀏覽次數(shù): 758 |
2.導(dǎo)熱塑料散熱器——由國(guó)外幾家大公司開(kāi)發(fā)出的導(dǎo)熱塑料LED燈具散熱器,不僅解決了鋁質(zhì)散熱器本身不絕緣的問(wèn)題,而且散熱器的重量也有所減輕。目前生產(chǎn)LED散熱器導(dǎo)熱塑料的公司主要有荷蘭的帝斯曼,美國(guó)的SABIC,日本的 東麗公司等。導(dǎo)熱塑料主要是由尼龍、PBT等耐熱性好的塑料加入高導(dǎo)熱的無(wú)機(jī)填料,如氮化鋁、氮化硼等組成;其本身導(dǎo)熱系數(shù)并不是很高,一般只有 1-6W/m.K左右,用導(dǎo)熱塑料單獨(dú)制成的LED散熱器散熱性也不是很好,只能用于較小功率的LED產(chǎn)品,因此實(shí)際上導(dǎo)熱塑料散熱器一般是由導(dǎo)熱塑料和內(nèi)嵌鋁件兩部分組成。鋁件采用沖壓鋁材,導(dǎo)熱系數(shù)200W/m.K以上,這種鋁塑復(fù)合散熱器的散熱性甚至可以與壓鑄鋁散熱器的散熱效果接近或相當(dāng),加工也相對(duì)容易。但是,現(xiàn)有導(dǎo)熱塑料的售價(jià)是相當(dāng)高的,約合200-300元人民幣/Kg,制成散熱器的價(jià)格也比壓鑄鋁散熱器高,雖然在一些生產(chǎn)LED燈具的大公司如飛利浦公司等有一定應(yīng)用,但近期是無(wú)法大量替代鋁質(zhì)散熱器的。
3.Thertrans導(dǎo)熱塑料散熱器——最近由上海合復(fù)新材料科技有限公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)完成的導(dǎo)熱塑料散熱器Thertrans是由該公司開(kāi)發(fā)的導(dǎo)熱塑料Therpoxy(已申請(qǐng)專(zhuān)利)和內(nèi)嵌鋁件(鋁件材質(zhì)同熱塑性LED散熱器)構(gòu)成。Therpoxy導(dǎo)熱塑料是由樹(shù)脂加入部分導(dǎo)熱填料及其它相關(guān)材料混合而成的一種導(dǎo)熱塑料,其導(dǎo)熱系數(shù)3.6W/m.K,價(jià)格每公斤100元人民幣左右。該材料具有導(dǎo)熱、絕緣、阻燃、耐熱、環(huán)保、耐老化、易成型、重量輕、價(jià)格較低等特點(diǎn)。其中阻燃可達(dá)到UL94V01.3mm,環(huán)保已完成ROHS認(rèn)證,表面耐擊穿電壓4000V以上。Thertrans導(dǎo)熱塑料散熱器外形美觀,試樣多變,可用注塑機(jī)加工成型,其重量比相同形狀壓鑄鋁散熱器低三分之一左右,而且不必另外增加絕緣處理,甚至可以將螺紋口等與散熱器一起成型,有效減少了LED燈具生產(chǎn)廠家的組裝工序及成本。從測(cè)試結(jié)果看,Thertrans導(dǎo)熱塑料散熱器的散熱效果可以和相同形狀壓鑄鋁散熱器接近、相當(dāng)甚至略好,說(shuō)明Thertrans散熱器的綜合導(dǎo)熱系數(shù)與壓鑄鋁相差不大,或者說(shuō)相同形狀的Thertrans導(dǎo)熱塑料散熱器和壓鑄鋁散熱器的熱阻基本一致。
Thertrans導(dǎo)熱塑料散熱器的導(dǎo)熱機(jī)理是LED產(chǎn)生的熱量首先通過(guò)鋁基板迅速傳導(dǎo)給內(nèi)嵌鋁件,再由鋁件通過(guò)導(dǎo)熱塑料傳導(dǎo)到散熱器外表面,最后散熱器外表面的熱量通過(guò)對(duì)流和熱輻射等方式散發(fā)到環(huán)境中。另外一般塑料的熱輻射系數(shù)都高于金屬鋁,因此導(dǎo)熱塑料散熱器表面到環(huán)境輻射散熱的效果應(yīng)該好于相同外形的鋁質(zhì)散熱器,即導(dǎo)熱塑料散熱器的輻射散
這種Therpoxy導(dǎo)熱塑料還可以通過(guò)加工設(shè)備快速封裝LED驅(qū)動(dòng)電源,或?qū)⑸崞髋c驅(qū)動(dòng)電源一體成型,這樣一方面可以有效地改善電源本身的散熱問(wèn)題,另一方面封裝好的驅(qū)動(dòng)電源可方便拆卸、更換。導(dǎo)熱塑料Therpoxy也可用于其它需要散熱的場(chǎng)合。
四.LED散熱器熱阻分析
通常所說(shuō)的熱阻一般是指反映阻止熱量傳遞能力的一個(gè)綜合參數(shù)。熱阻的大小是反應(yīng)LED散熱器散熱性好壞的關(guān)鍵,熱阻越小,散熱器導(dǎo)熱、散熱效果越好。
散熱器的熱阻是指散熱器到環(huán)境的總熱阻,它由散熱器內(nèi)部熱量傳導(dǎo)過(guò)程中的導(dǎo)熱熱阻和散熱器外表面向周?chē)h(huán)境通過(guò)對(duì)流和輻射方式散熱過(guò)程的散熱熱阻兩部分組成。下面就LED散熱器各部分熱阻及其影響因素分別加以討論:
1. 散熱器本身導(dǎo)熱熱阻
散熱器導(dǎo)熱熱阻可用以下公式計(jì)算:
R導(dǎo)=(T1-T2)/W (熱阻單位為 ℃/W) ⑴
式中
R導(dǎo)——散熱器本身導(dǎo)熱熱阻
T1——與鋁基板接觸點(diǎn)處散熱器的溫度
T2——散熱器外表面平均溫度
W——LED燈功率
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