LED射灯是一种高度聚光的灯具,它的光线照射是具有可指定特定目标的。主要是用于特殊的照明,比如强调某个很有道或者是很有新意的地方。LED射灯主要是用于装饰、商业空间照明以及建筑照明等,随着LED技术的发展和进步,市场上的LED投射灯性能优势非常突出,采用高纯度铝反射板、光束最精确、反射效果最佳;对称型窄角、宽角及非对称等配光系统,而且投射灯均附有刻度板,人们可以根据刻度方便调整照射角度,装饰照明效果一流。LED射灯的特殊之处还在于四个方面:(1)节能:常规应用的LED射灯有1W、3W,在相同光通量下,相当于传统节能灯的3W、15W,传统白炽灯的15W、25W。所以LED射灯要节能的多。(2)光色:LED射灯常规的选择有冷光和暖光,传统射灯只有白炽灯色一种。(3)寿命:LED射灯大品牌理论寿命都能做的50000小时,都能质保2-3年,高端质保5年。LED射灯不怕频闪,传统照明都怕频闪。(4)价格:以前的LED射灯价格很高,动辄就是上百元,现在由于LED行业的高速发展,早已和传统射灯的价格相差无几(高端LED除外)。当然LED射灯还存在几方面的问题:色温过高、散热性能差导致光衰比较严重,可靠性降低;成本高,一次性投入大,广泛普及应用比较困难。LED射灯想要大规模的应用还面临着一些解决难点,主要有三点:光学设计、散热问题、驱动电源设计。本课题就着力于研究解决LED射灯的散热问题。LED射灯的散热能力直接影响LED的实际发光效率及其寿命。34782
LED射灯散热方法
LED的散热主要为封装前和封装后两个方面。封装前的散热即为芯片散热,芯片散热与衬底和电路有关,本文中不作阐述。本文主要研究封装后LED射灯的散热,LED芯片所产生的热量通过射灯的外部散热器传递到周围环境中。如果外部散热器的散热性能较差,导致芯片的结温上升并长期工作在高温状态下,芯片寿命就会缩短。所以将这些热量导出到空气中,需要经过很多途径。简单来说,芯片的热量传递到铝基板再传递到散热器,最后通过散热器导出到空气中。所以主要有以下几种散热方法:1)铝散热鳍片:这是最常见的散热方式,用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。2)导热塑料壳:在塑料外壳注塑时填充导热材料,增加塑料外壳导热、散热能力。3)空气流体力学散热:空气流体力学利用灯壳外形,制造出对流空气,这是最低成本的加强散热方式。4)导热管散热技术:导热管利用导热管技术,将热量由LED芯片导到外壳散热鳍片。5)灯壳表面做辐射散热处理:简单的就是涂抹辐射散热涂料,可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。
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传统的LED芯片采用蓝宝石作为衬底材料,结构多为正装形式,此类生产技术较为成熟,但蓝宝石导热系数不大,晶片产生的热量不易快速排除,为了提高芯片的散热能力,人们开始尝试利用Si, SiC等导热系数大的材料做衬底,封装形式也开始改变,相继出现倒装芯片、载覆芯片、垂直芯片。LED的出光率,主要受光电转化效率的影响,LED光电转化效率包括内量子和外量子率两部分,高质量LED内量子效率可达到90%以上,而外量子效率只有30%左右,产生的光子由于芯片材料与封装材料折射率不同,一部分发生全反射无法顺利射出,被LED封装材料和衬底等材料吸收,最终转化为热,从而降低出光率[1]。可以通过在有源层和衬底之间设置反射层,使射向衬底的光反射回来以减少衬底对光的吸收,也可以利用透明衬底技术,消除衬底对光的吸收,增大出光面积,从而提高外量子效率。 LED射灯散热国内外研究现状综述:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_32430.html