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解析LED燈具散熱結構設計

散熱主要有三種方式:傳導、對流和輻射。對球泡、射燈類燈具而言,傳導方式起最主要的作用。為了取得好的導熱效果,三個導熱環節應合理采用熱導材料,并盡量提高對流散熱和熱輻射。

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熱源對于熱傳導來說十分關鍵,熱源來自兩部分:光源和電源。光源部分的熱量,通常要注意光源PCB與散熱體的貼合面間的有效接觸面積,有效接觸面積越大,散熱性越好。此外,要注意不同介質間熱傳導界面盡可能光滑;熱傳導物之間貼合要足夠緊密,嵌合件之件的接觸面空隙要盡可能小而少。

在燈具熱傳導設計中,良好的熱傳導通道應該是降低PCB、導熱介質、散熱體間的熱阻以及增大三者間的有效接觸面,并選擇導熱率較高的導熱介質。

自然對流同樣要求有效換熱面積,因此一般情況下,散熱體外壁適當粗糙化可增大有效換熱面積;另外,在噴涂不同色漆時要考慮噴涂厚度和該類色漆的導熱性能和輻射性能的好壞。一般為了增大散熱器的換熱面積,我們采用鰭片結構。通常的有效換熱面積為燈具整體面積的50%-60%,“鰭片式”散熱體則可根據鰭片效率和鰭片間距來確定有效換熱性能。

在自然對流中,電源也會發熱,因為球泡、射燈的電源一般置于燈腔體內部,可采取使用導熱灌封膠或者導熱泥等介質對電源進行散熱處理。對疊加熱場,可建議在電源與LED光源和PCB的貼合平臺間增大空氣層,使之形成空氣隔斷,削弱熱場疊加效應。

此外,熱輻射是所有物體在任何時間都在進行的一種能量傳遞,不同材料輻射強度不同。一般冷色物體的輻射強度低于暖色物體的輻射強度,粗糙物體輻射強度大于光滑物體輻射強度。一般球泡、射燈的輻射換熱較小,可近似忽略。

綜上,LED球泡、射燈類產品散熱需考慮光源、PCB、散熱體和電源的合理搭配,針對不同燈具和散熱標準進行散熱結構的選擇和設計,切忌盲目使用大型散熱體或高導熱材料而造成不必要的材料和成本浪費。?

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