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LED用怎样的散热器减小光衰?

作者:jso0FLWEallfit发布时间:2019-06-27 14:05

LED好不好主要看光衰,
 
光衰越小对LED芯片越好。
 
那么怎么才能让光衰小呢?
 
那就要看LED用的什么散热器。
 
我们这里主要谈室内装修用的LED射灯,
 
这种LED射灯主要用热传导自主式散热,
 
有人估计是这样反应:
 
这些都是我说的那类散热器,
 
知道散热方式我们就知道如何降低光衰的方法。
 
我们先看看灯珠到散热器的热传导是怎么回事?
 
灯珠到散热器之间还有个薄膜pcb
 
有人问这是啥?
 
业内我们都叫它铝基板,就是这个:
 
这上面蚀刻了一些电路,能让灯珠发光发热。
 
这些都知道了,我们还要知道一个公式:
 
我们先看L,从公式看出L越短传导的热越多。从市场上来看一般LED厂商都是把焊有LED灯珠的铝基板用螺丝铆在散热器上的,连接非常紧密,有的好厂商会在铝基板和散热器之间涂有高导热系数导热硅脂(良心呀)来增加导热。所以这个L我们可以暂时不考虑。
△t一般在设计散热器的时候都固定了一个标准,所以我们在这也不考虑。K是看你用的什么材料,一般都是用铝,厂商不会那么好心给你用铜的,有人说金,银导热系数最高,是呀,是最高铜都用不起还能用金银吗?开个玩笑。剩下来就是A了,傻子都知道当然A越大越好,可是有的厂商居然为了偷工减料能设计出这种散热器:
 
样子看着蛮虎的可是A太小了,
 
铝基板铆上去中间一大片空间都没有,
 
这个热传导怎么传导给散热器。
 
有人会说空气传导呀!
 
我给你们看下热传导系数:
 
封闭状态下,
 
空气的导热系数为0.023W/m·k
 
这下大家心里有数了吧。
 
 
 
下面我们再谈谈鳍片散热器,
 
对LED的光衰也很重要哟。
 
 
 
应用到LED灯具中的散热器最多的就是
 
鳍片散热器
 
为什么呢?
 
 
 
第一个成本低。
 
第二易加工。
 
 
 
所以我们这里就只谈这种,
 
当然也有鳍片变种的,
 
严格意义变种的也属于鳍片散热器。
 
就像变种人也属于人呀!
 
我接触过鳍片散热器的材料(这里我只谈我接触的,别的什么复合材料我就不谈了,展开了是讲不了的。)最多的是铝其次是铁然后是铜。铜的非常少,因为铜的成本很高,厂家是不会答应的。然后工艺(也是只谈我接触的)我就接触过二种,分别是锻造和挤压。下面我会分别举个例子。
 
锻造工艺:
 
锻造工艺就是将铝块加热后利用高压充满模具内而形成的,它的优点是鳍片高度可以达到50mm以上,厚度1mm以下,能够在相同的体积内得到最大的散热面积,而且锻造容易得到很好的尺寸精度和表面光洁度。但锻造时,因金属的塑性低,变形时易产生开裂,变形抗力大,需要大吨(500吨以上)位的锻压机械,也正因为设备和模具的高昂费用而导致产品成本极高。
 
挤压工艺:
 
铝材质由于本身柔软易加工的特点很早就应用在散热器市场,铝挤压技术简单的说就是将铝锭高温加热后,在高压下让铝液流经具有沟槽的挤型模具,作出散热片初胚,然再对散热片初胚进行裁剪、剖沟等处理后就做成了我们常见到的散热片。铝挤散热片的成本低,技术门槛要求也不高,不过由于受到本身材质的限制散热鳍片的厚度和长度之比不能超过1:18,所以在有限的空间内很难提高散热面积,故铝挤散热片散热效果比较差。
 
从图就可以看出两种散热器结构的不同了,挤压的做的比较简单,压铸可以做复杂形状的。当然我们不能光看成本来断定散热器的好坏,我们要选性价比最高的,而不是什么都用最好的,到头来效果都一样,这不是浪费了吗?各位小伙伴你说对吧。
 
我自己的经验总结就是:
 
同等重量,哪个表面积大,哪个散热就好。
 
同等表面积,哪个重量重,哪个散热就好。(同种材质)
 
当然鳍片散热器的鳍片不是越多越好,越密越好。
 
自然对流散热片设计一般准则
 
——散热片的设计可就包络体积做初步的设计,然后再就散热片的细部如鳍片及底部尺寸做详细设计
 
1、包络体积
 
2、散热片底部厚度
 
良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部份吸收足够的热向周围较薄的部份迅速传递。
 
3、鳍片形状
 
空气层的厚度约2mm,鳍片间格需在4mm以上才能确保自然对流顺利。但是却会造成鳍片数目减少而减少散热片面积。
 
A、 鳍片间格变狭窄-自然对流发生减低,降低散热效率。  鳍片间格变大-鳍片变少,表面积减少。
 
B、 鳍片角度约三度。
 
C、鳍片厚度
 
当鳍片的形状固定,厚度及高度的平衡变得很重要,特别是鳍片厚度薄高的情况,会造成前端传热的困难,使得散热片即使体积增加也无法增加效率。
 
鳍片变薄----鳍片传热到顶端能力变弱
 
鳍片变厚----鳍片数目减少(表面积减少)
 
鳍片增高----鳍片传到顶端能力变弱(体积效率变弱)
 
鳍片变短----表面积减少
 
4、散热片表面处理
 
散热片表面做耐酸铝(Alumite)或阳极处理可以增加辐射性能而增加散热片的散热效能,表面突起的处理可增加散热面积,但是在自然对流的场合,反而可能造成空气层的阻碍,降低效率。
 
 
对了还有个变种鳍片散热器我也给大家看看,
 
它可比以上两种厉害多了,
 
就像李小龙,神一样的存在,
 
 
就是鳍片与热管技术的结合,
 
甚至有的还丧心病狂的加上风扇,
 
你说这散热效率有多大。
 
 
 
 
 
 

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