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热传导和热辐射对LED散热的影响

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发表于 2014-12-18 22:11:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
热传导和热辐射对LED散热的影响
LED灯具的散热问题一直是业内人士关注的几大核心问题之一,这个问题如果处理不好,轻则产生光衰,重则迅速死灯,大幅缩短灯具寿命。热传递主要有3种方式:传导、辐射和对流。由于对流与散热体的自身结构以及周边环境密切相关,在此暂不探讨。本文主要从传导和辐射两个方面进行研究,和大家共同探讨交流。
以下以两款不同材料的100W工矿灯散热体为例进行说明:
(一)传统铝散热体:通常100W的整灯重量在4-5公斤
(二)导热塑料全塑散热体:100w的整灯重量在2公斤左右
散热效果分析比较:
(一)从热传导角度分析
物体或系统内的温度差,是热传导的必要条件。温差越大,导热系数越高,热传导速度也越快。上述的工矿灯散热体,在灯具刚刚点亮的时候,LED铝基板是热源,温度非常高,而散热体整体温度很低,此时温差很大,热传导速度非常快;但是随着一定时间的点亮,散热体整体温度逐渐上升,LED铝基板和散热体其他部分的温差越来越小,此时热传导速度也越来越慢,逐渐停滞。当达到热平衡状态的时候,热量在散热体内已经无处传导,此时就主要靠热辐射发挥作用。
从传导角度看,由于铝的导热系数远远高过所有的塑料,包括导热塑料,所以在这方面是铝胜出的。
(二)从热辐射角度分析
热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象,一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,温度愈高,辐射出的总能量就愈大。当然,任何物体在辐射出热量的同时,也在吸收外界物体辐射入的热量,热辐射越强的物体同样吸收辐射的能力也越强。但总体而言,温度越高的物体,总体是呈现热量净辐出的,而且由于导热塑料的热辐射系数比铝高三倍以上,所以辐射出的总热量也远远大于铝散热体。
打一个比方,就好比一部超级跑车和飞机赛跑,导热塑料散热器就是飞机,铝散热器就是超级跑车:起步的时候,跑车快过飞机,但很快飞机经过助跑起飞后就远远超过跑车了。


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