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LED射燈散熱國內外研究現狀綜述

時間:2019-04-21 09:29來源:畢業論文
LED射燈是一種高度聚光的燈具,它的光線照射是具有可指定特定目標的。主要是用于特殊的照明,比如強調某個很有味道或者是很有新意的地方。LED射燈主要是用于裝飾、商業空間照明

LED射燈是一種高度聚光的燈具,它的光線照射是具有可指定特定目標的。主要是用于特殊的照明,比如強調某個很有味道或者是很有新意的地方。LED射燈主要是用于裝飾、商業空間照明以及建筑照明等,隨著LED技術的發展和進步,市場上的LED投射燈性能優勢非常突出,采用高純度鋁反射板、光束最精確、反射效果最佳;對稱型窄角、寬角及非對稱等配光系統,而且投射燈均附有刻度板,人們可以根據刻度方便調整照射角度,裝飾照明效果一流。LED射燈的特殊之處還在于四個方面:(1)節能:常規應用的LED射燈有1W、3W,在相同光通量下,相當于傳統節能燈的3W、15W,傳統白熾燈的15W、25W。所以LED射燈要節能的多。(2)光色:LED射燈常規的選擇有冷光和暖光,傳統射燈只有白熾燈色一種。(3)壽命:LED射燈大品牌理論壽命都能做的50000小時,都能質保2-3年,高端質保5年。LED射燈不怕頻閃,傳統照明都怕頻閃。(4)價格:以前的LED射燈價格很高,動輒就是上百元,現在由于LED行業的高速發展,早已和傳統射燈的價格相差無幾(高端LED除外)。當然LED射燈還存在幾方面的問題:色溫過高、散熱性能差導致光衰比較嚴重,可靠性降低;成本高,一次性投入大,廣泛普及應用比較困難。LED射燈想要大規模的應用還面臨著一些解決難點,主要有三點:光學設計、散熱問題、驅動電源設計。本課題就著力于研究解決LED射燈的散熱問題。LED射燈的散熱能力直接影響LED的實際發光效率及其壽命。34782
 LED射燈散熱方法
LED的散熱主要為封裝前和封裝后兩個方面。封裝前的散熱即為芯片散熱,芯片散熱與襯底和電路有關,本文中不作闡述。本文主要研究封裝后LED射燈的散熱,LED芯片所產生的熱量通過射燈的外部散熱器傳遞到周圍環境中。如果外部散熱器的散熱性能較差,導致芯片的結溫上升并長期工作在高溫狀態下,芯片壽命就會縮短。所以將這些熱量導出到空氣中,需要經過很多途徑。簡單來說,芯片的熱量傳遞到鋁基板再傳遞到散熱器,最后通過散熱器導出到空氣中。所以主要有以下幾種散熱方法:1)鋁散熱鰭片:這是最常見的散熱方式,用鋁散熱鰭片做為外殼的一部分來增加散熱面積。2)導熱塑料殼:在塑料外殼注塑時填充導熱材料,增加塑料外殼導熱、散熱能力。3)空氣流體力學散熱:空氣流體力學利用燈殼外形,制造出對流空氣,這是最低成本的加強散熱方式。4)導熱管散熱技術:導熱管利用導熱管技術,將熱量由LED芯片導到外殼散熱鰭片。5)燈殼表面做輻射散熱處理:簡單的就是涂抹輻射散熱涂料,可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表面。
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 LED射燈散熱的技術論文網
傳統的LED芯片采用藍寶石作為襯底材料,結構多為正裝形式,此類生產技術較為成熟,但藍寶石導熱系數不大,晶片產生的熱量不易快速排除,為了提高芯片的散熱能力,人們開始嘗試利用Si, SiC等導熱系數大的材料做襯底,封裝形式也開始改變,相繼出現倒裝芯片、載覆芯片、垂直芯片。LED的出光率,主要受光電轉化效率的影響,LED光電轉化效率包括內量子和外量子率兩部分,高質量LED內量子效率可達到90%以上,而外量子效率只有30%左右,產生的光子由于芯片材料與封裝材料折射率不同,一部分發生全反射無法順利射出,被LED封裝材料和襯底等材料吸收,最終轉化為熱,從而降低出光率[1]。可以通過在有源層和襯底之間設置反射層,使射向襯底的光反射回來以減少襯底對光的吸收,也可以利用透明襯底技術,消除襯底對光的吸收,增大出光面積,從而提高外量子效率。 LED射燈散熱國內外研究現狀綜述:http://www.aftnzs.live/yanjiu/20190421/32430.html
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