LED灯具散热技术江苏·无锡方志烈.ppt

LED灯具散热技术江苏·无锡方志烈
一、LED照明灯具的研发原则
二、LED照明灯具的技术瓶颈—散热
三、热能传递的三种基本方式
四、散热的传统措施
五、热管技术
六、LED发光效率与热转换分析
七、LED结温升高原因及其与性能关系
热导率，又称导热系数
dt dx
3、热对流
热对流是指由于流体的宏观运动，与流体的流
体之间的热量传递进程。
对流传热可区分为自然对流和强制对流，此外
还有液体在热表面上沸腾传热和蒸气在冷表面上凝
结传热。(热管是这二者的巧妙结合)：
基本公式是牛顿（Newton）冷却公式
Φ＝hAΔt
h称对流换热系数单位是W/(m²·k)
下表给出几种对流传热过程对流换热系数值的大致范围
进程 h/[w/(m²·k)]
自然对流：空气 1－10
水 20－1000
强制对流：气体 20－100
高压水蒸气 500－3500
水 1000－1500
水的相变换热：沸腾 2500－3500
蒸气凝结 5000－25000
掌握典型条件下的表面传热系数的数量及
是很有必要的。
就介质而言，水的对流传热比空气强烈。
就对流传热方式而言，有相变的优于无相变的强制对流
优于自然对流。

路灯的热学设计包括导热和散热
路灯的散热设计要充分注意气流的形成以加强对流
四、散热的传统措施
（主动）散热
（1）风冷
（2）水冷（包括喷射水冷）
（3）半导体制冷
（热传导）
散热器
散热面积
气流
防积灰
3、相关材料热导系数
热导系数的单位为W/mk，即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温度为绝对温度1k(1k=1℃)时的热导功率。
材料
热导系数（W/mk）
材料
热导系数（W/mk）
Si
125-150
银
427
SiC
283
铜
398
Al2O3(蓝宝石)
35-40
金
315
Al2O3(刚玉)
20-27
铝
237
AlN
a170-200 b285
AA6061 铝合金
155
SiO2

AA6063 铝合金
201
GaAs
44-58
AA1070 铝合金
226
GaN
a130 b170-180
AA1050 铝合金
209
InGaN
170
ADC12 铝合金
96
导热硅胶
-
黄铜
109
银胶
-25
铟
-86
Au-Sn(80-20)

锡
67
五、热管技术
发明热管散热技术。
热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的元件；它是利用热源本身的能量，将热量转移到冷端。热管一端是蒸发端，另一端为冷凝端，内充适量的液体作工作介质，气相、液相循环，在一定温差下将热量不断地传导出来。原用于航天技术，现广泛用于电脑的CPU散热。
传热效率比相同重量的金属高100倍！
1、直管热管
毛细头
平衡时有:
上升高度h:
就是毛细头,它是热管循环的基本推动力
热管工作示意图
序号
热量长度
园翼直径
热阻
耗散功率
L(mm)
Φ(mm)
Rja(°C/W)
(W)
a
50
20

6
b
66
20

8
c
80
20

10
d
110
20

12
e
60
30

12
f
80
30

13
g
110
30

18
h
80
48


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