|
大功率LED灯散热性能分析和优化方案大功率LED灯的散热性能主要通过散热结構优化和散热材料来完成。LED灯在设计过程中必须要考虑具体的工作环境，选择最优的散热材料，同时做好仿真实验，调整LED灯的结构，确保LED灯散热的高性能。 1、散热结构优化 大功率LED灯散热结构的优化首先要对翅片结构进行优化，根据仿真模型的数据和结果，翅片高度、长度进行分析，一般来说，大功率LED灯的瓷片高度通常是在0.05-0.11m范围内，这个范围内的散热性能最好，在0.05-0.11m范围内还可以进一步的划分，通常来说，在0.071-0.11m的范围内，当翅片高度达到这一高度以后，芯片温度则趋于平缓，而在0.05-0.07m范围内，当翅片高度在这一范围内时，芯片温度波动比较大，因此应控制翅片的高度范围，以获取更高的芯片散热性能。此外在翅片长度方面，在0.03-0.12m范围内最适宜，这也是当前大功率LED等翅片长度的首选。 另一方面，缺口、通孔是LED灯的光源区连接通道，而LED基板是整个灯具中温度最高的地方，这说明，LED灯的热传播通道是由芯片出发，到缺口、通孔再到基板，而对于其他的多余的热量，主要是通过散热片通道进行删除，这样一来，可以根据大功率LED灯的具体情况，通过改造LED灯内部结构和模块，寻找和测量最优化的方案，实现热分布的数据统计，从而根据实际情况制定缺口、通孔的参数，而对于翅片的数量，一般是按照12-16片进行设置，主要是翅片散热最高值进行计算，通过翅片组合和间距设置的方式提升散热最高值，一次来实现翅片散热的高性能。
2、材料选择 LED灯材料选择非常重要，要根据大功率LED灯的工作环境和散热需求进行分析，不断拓展新型高性能的散热材料。目前，大功率LED灯的散热材料主要是以银、铝、铝合金为主，其他新型材料为辅的。首先传统的银、铝、铝合金等材料性价比比较高，因此市场应用较为广泛，传统的散热材料主要是存在导热系数的差异性，导热系数与散热传导效率呈现正相关性。按照导热系数排雷，银的导热系数最高，决定了其可以有效降低表层热阻，提高整体的导热效率，但从成本来看，银的采购成本比较高，而从其性能来看，银的柔韧性不足，硬度不够，因此目前，铝、铝合金和铜是大功率LED的主要材料，现有LED通常采用铝作为散热主要材料，适当会增加一些铜，性价比比较高。此外，近些年LED散热新材料的发展也在不断提高，新型散热材料也取得了非常大的进步，进一步拓展了LED灯在不同工作环境的应用，如适应于高温低压的MAP-05散热材料就是一种很好的发展方向。此外随着电子设备的发展和大功率LED灯工作环境的变化，散热材料的性能、形状不断推陈出新，取得了非常大的进步。 3、性能优化 大功率LED灯在设计和生产前必须要对性能进行优化，要做好温度实验和数据统计，从而设计出在不同工作场景中性能最优化的产品。在测试过程中，大功率LED灯的性能优化必须要根据工作性能对测试环境、设备等进行设定，通过仿真试验的方式找出最优方案，在试验过程中要保持温度的恒定，模拟最佳状态下LED灯的优化结果，从而对性能进行调整，通过材料和结构的调整实现性能的最优化。目前大功率LED灯在设计时都会进行温度试验，以测试LED灯的具体性能，当然试验的结果会有一定的偏差，但总体数据分布规律相差不大，如果数据分布规律相差比较大，则需要反思在仿真模拟中是否出现了其他的问题，如温度未恒定，电压线不稳等情况。 普瑞斯照明，工业照明专家 |
