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LED照明光源的溫升與散熱

上傳人:鄭建紅/李杰峰

上傳時間: 2014-04-17

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  LED照明燈具作為第四代照明光源,具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小燈特點,且LED光譜中沒有紫外線和紅外線,熱量低和無頻閃、無輻射,廢棄物可回收,沒有污染,不含汞元素,屬于典型的綠色照明光源。作為一種高效節(jié)能的新型光源,由于生產工藝和性能不斷進步,LED照明逐步取代其它照明領域已經成為一種必然優(yōu)勢。

  1、LED照明光源溫度升高的原因分析

  目前限制LED照明發(fā)展的限制因素除了成本外,就是散熱問題。LED屬于半導體發(fā)光器件,隨著自身溫度的變化,其特性會有明顯的變化。研究表明,LED的結溫越高,光源越早出現(xiàn)光衰,壽命就越短。若以光衰降至70%時作為LED正常使用的標準,當結溫為65°C時,LED壽命更可達到9萬小時~10萬小時;結溫升到75°C時,壽命降至5萬小時;結溫為95°C時,壽命為2萬小時;當結溫為105°C時,光源壽命只有一萬多小時。由此看來,延長LED光源壽命的關鍵就是要降低結溫,加速LED燈具的散熱效果。

  LED在電源的驅動下,不僅產生光能,還產生大量熱能。對于LED芯片來說,體積越小,其本身的熱容量也很小,產生的熱量不能及時傳導出去,因此會產生很高的結溫。LED光源,除了作為可視光消耗的能量外,其它能量都轉換成了熱能,大約70%的電能都變成了熱能。另外,由于LED封裝面積小,通過對流和輻射的散熱少,也使LED光源積累了大量的熱,使LED光源的溫度升高。

  2、LED照明關于散熱不良的危害

  2.1電子元件變形

  LED燈具由多個電子元件構成,每個元件的材質的熱膨脹細數也不一樣。當溫度升高時,結合在一起的元件的膨脹率就不一樣,就可能使材質發(fā)生彎曲變形,甚至會在連接處因為應力過大產生裂紋。

  2.2電子元件燒斷

  LED作為熱源的半導體元件,當溫度上升時,其阻抗就會變小,電流增加,熱能增加,溫度上升,這樣周而復始的惡性循環(huán),容易發(fā)生電子元件燒斷的電路故障。

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