高效散熱LED燈具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境波譎云詭、通用照明市場(chǎng)發(fā)展不如預(yù)期、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的情況下，國(guó)內(nèi)部分LED企業(yè)經(jīng)歷了龍年的寒冬。不過(guò)，蛇年伊始，LED照明行業(yè)傳來(lái)回暖信號(hào)，大多數(shù)企業(yè)反映開年形勢(shì)好轉(zhuǎn)，企業(yè)迎來(lái)久違的開門紅。
“開年市場(chǎng)形勢(shì)相比去年底好了很多，公司訂單量大增，預(yù)計(jì)今年LED業(yè)務(wù)銷售額將達(dá)到兩億元。”深圳市超頻三科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“超頻三”)董事長(zhǎng)杜建軍對(duì)今年的市場(chǎng)前景深有信心，他表示，《半導(dǎo)體照明節(jié)能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃》的正式出臺(tái)，市政工程項(xiàng)目開始啟動(dòng)，使得LED照明市場(chǎng)在新年伊始便一掃2012年的陰霾。
“兩個(gè)億的銷售目標(biāo)絕不是癡人說(shuō)夢(mèng)，我們?cè)诩夹g(shù)積累上有自己的優(yōu)勢(shì)。”杜建軍表示，超頻三擁有十多年CPU散熱技術(shù)的積累，早在七年前便開始為臺(tái)灣的LED路燈企業(yè)加工專業(yè)的散熱器。“我們是站在了一個(gè)比較高的起點(diǎn)上。”
記者了解到，LED散熱與CPU散熱的原理是一樣的，都是需要解決把芯片散發(fā)的熱量導(dǎo)出、散出，都是解決以芯片為熱源的散熱問(wèn)題，兩者在設(shè)備和工藝上也都是相通的。
“超頻三的LED散熱技術(shù)是根植于傳統(tǒng)的CPU散熱，并在繼承的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良和創(chuàng)新。”杜建軍對(duì)此信心十足。
一直以來(lái)，大功率LED燈具的散熱問(wèn)題是困擾著行業(yè)發(fā)展的一大障礙，由于散熱不佳，LED長(zhǎng)壽命的優(yōu)勢(shì)很難實(shí)現(xiàn)。
“大功率、高瓦數(shù)燈具的散熱問(wèn)題并不是完全沒(méi)有解決辦法，選擇合適的工藝和技術(shù)，從封裝到散熱進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，是可以將溫度控制在一定范圍內(nèi)的。”杜建軍表示，對(duì)于LED路燈來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)散熱器時(shí)要考慮到一些核心參數(shù)，比如金屬的比熱，金屬的導(dǎo)熱系數(shù)，芯片熱阻、散熱器熱阻、周圍環(huán)境空氣熱阻等。
而在散熱方式的選擇上，也要視具體燈具而定。
目前，散熱方式主要有自然對(duì)流散熱、風(fēng)扇強(qiáng)風(fēng)冷卻、熱管散熱等。一般來(lái)說(shuō)，添加風(fēng)扇散熱對(duì)于戶外燈具來(lái)說(shuō)并不適用：首先，戶外環(huán)境復(fù)雜，風(fēng)扇易損壞，不容易處理；再者，像路燈一類的戶外燈具都屬于高空作業(yè)，對(duì)于風(fēng)扇的日常維護(hù)和更換工作具有難度和風(fēng)險(xiǎn)；最后，風(fēng)扇散熱，使得燈具的體積大小不好控制。因此，對(duì)于戶外大功率燈具來(lái)說(shuō)，普遍采用熱管技術(shù)。熱管技術(shù)在大功率散熱方面可以發(fā)揮非常優(yōu)秀的效果，具有質(zhì)量輕且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳熱迅速且無(wú)動(dòng)件及毋須外加電源等優(yōu)點(diǎn)。
“熱管散熱技術(shù)應(yīng)用到大功率L E D照明方面優(yōu)勢(shì)特別明顯。”杜建軍表示，、300W、400W的應(yīng)用到熱管技術(shù)散熱的效率非常高，超頻三在熱管技術(shù)上有發(fā)明專利。起初，熱管專利都僅僅是應(yīng)用到電腦CPU的散熱，后經(jīng)過(guò)改良、改進(jìn)，超頻三的專利技術(shù)也應(yīng)用到大功率LED上面。
但同時(shí)杜建軍也強(qiáng)調(diào)，在散熱器的設(shè)計(jì)中并不是單單采用一種方式進(jìn)行散熱，為了達(dá)到更好的散熱效果，會(huì)將幾種散熱方式進(jìn)行合理的搭配設(shè)計(jì)。
在LED熱密度極高的狀況下，熱管可以做到快速散熱，但熱管有溫度范圍限制、傳熱路徑較短及受重力影響時(shí)具有方向性等缺點(diǎn)，無(wú)法將熱源有效帶至遠(yuǎn)處，即便熱管能將熱源迅速帶離開，仍須搭配各種散熱片增加與空氣的接觸面積，進(jìn)而增加自然對(duì)流的能力。
而在室內(nèi)燈具散熱設(shè)計(jì)上，超頻三的風(fēng)扇 鰭片的設(shè)計(jì)方案也已經(jīng)在軌道燈產(chǎn)品系列上達(dá)到較好的散熱效果。這款風(fēng)冷鰭片主動(dòng)散熱系統(tǒng)采用了高熱傳導(dǎo)率的1060鋁材，結(jié)合超頻三“扣FIN、壓固”專利工藝制造，使散熱鰭片更加貼合熱源，比同體積傳統(tǒng)鋁擠產(chǎn)品重量更輕，散熱面積更大。同時(shí)，系統(tǒng)添加了高效的雙滾珠風(fēng)扇，進(jìn)一步提高了散熱性能。