2011年LED路燈散熱技術

2011年LED路燈散熱技術

*，“十城萬盞”啟動到現在，誘人的商機吸引了眾多企業爭相制造LED路燈，大部分新興的企業在LED路燈研發時間都非常短暫，正因為如此，造成了LED路燈存在著嚴重問題，主要問題在于缺乏互換性，可維修性很差，技術還不成熟，散熱不佳，光衰嚴重。其中，散熱性能直接影響了led的路燈的使用壽命。

目前很多人把主要的目光都放在了LED的流明數上，確忽略了燈具同時產生的熱能。隨著LED的流明數的迅速增加。與之對應的傳熱學理論體系已經成熟，我們可以使用的傳熱手段也基本明確：傳導、對流、輻射和相變傳熱（例如熱管）。因此，在傳熱或者說散熱問題上，我們可以采取的措施是可見的、有限的。

根據光通量（流明）與輻射通量（瓦）以下的當量關系：其中，Km = 683 lm/w， 是光通量的比例尺， 是輻通量的比例尺。也就是說1W的輻通量在的情況下（黑體輻射）可能產生683lm光通量。所以，即使LED的光效達到200lm/w，也不能將全部能量轉化為光能輸出，而其余的都轉化為熱能。從長遠看LED燈具的散熱問題將是一個長期存在的問題。這個問題也是LED路燈需要重點解決的問題之一，由于LED路燈亮度要求高、發熱量大，并且戶外這種使用環境比較苛刻，如果散熱不好會直接導致LED快速老化，穩定性降低，除了需要功率型LED本身的散熱好外，由于路燈具有戶外夜間使用的特點，散熱面位于側上面有利于空氣自然對流散熱。LED路燈的電源系統也與傳統光源不同，LED的低能耗、低工作電壓和太陽能電池組件的低輸出功率、低輸出電壓之間的配合非常合適，如何使緊密壓縮在一起的一組LED安全、可靠地工作也是考察LED路燈的一個指標。

目前LED路燈的散熱方式主要有：自然對流散熱、加裝風扇強制散熱、熱管和回路熱管散熱等。加裝風扇強制散熱方式系統復雜、可靠性低，熱管和回路熱管散熱方式成本高。而路燈具有戶外夜間使用、散熱面位於側上面以及體型受限制較小等有利於空氣自然對流散熱的優點，所以LED路燈建議盡可能選擇自然對流散熱方式。

新型LED路燈散熱模組解決方案有效了解決了散熱難題：

1、該散熱結構引導熱量以發熱體為中心軸起點向上及其周圍散發，整個結構稱為放射性太陽花圓柱結構，把表面積zui大化，有利于熱量向空氣擴散。

2、該散熱器采用特制的高散熱鋁合金材料，鋁是散熱及其他性能相對較好的金屬，通過表面特殊的處理，它們幾乎不會腐蝕，壽命無限長。

3、利用某一物理原理迅速地將熱量傳遍整個散熱器燈殼內表面，再由高散熱材料的鰭片和空氣交換把熱量帶走。利用這種結構可以通過增加散熱器的長短來控制LED的溫度，使得LED的溫度接近常溫30度。

衰減量、壽命和結點溫度三者關系圖，從圖中可以看出，結點溫度越低，衰減量和壽命性能表現越好，圖中紅點為現在一般的大功率集成封裝式LED,黃點為多顆小功率分散型LED,綠點為富億通大功率集成封裝式LED燈具，本解決方案能夠達到40度，理論上壽命可以達到50萬小時

這種解決方案不但可以用在LED路燈，還可以用在其他超大功率LED燈，如運動場、機場、碼頭、大橋投射燈，高爾夫球場燈、RGB舞臺燈、RGB景觀投射燈、廣場燈、軍事探照燈等，它們都需要良好的散熱性能。