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燈具散熱器的發展-細說LED燈散熱器的種類

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燈具散熱器的發展-細說LED燈散熱器的種類

2019-10-29

    眾所周知,LED(Light Emitting Diode),發光二極管,是一種固態的半導體 器件,它可以直接把電能轉化為光能。LED的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附著在一個支架上,是負極,另一端連接電源的正極,整個晶片被環氧樹脂封裝起來。

    半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體,在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發出能量,這就是LED發光的原理。而光的波長決定光的顏色,是由形成P-N結材料決定的。

    LED把電能轉化為光能的過程中,電流流過LED元器件時,PN結的溫度會上升,形成所謂的發光發熱,即電流越高,溫度越高,光的亮度就越高,看到這里很多人可能會說,既然如此,那為什么還要去控制LED的溫度呢?

要了解此問題,我們先來看看過高的溫度會對LED跟LED燈具造成怎樣的影響。

    溫度對LED的影響

    ①LED主要由支架、銀膠、晶片、金線(銅線)、環氧樹脂所組成的,其中除了支架和環氧樹脂外,其余三種物料出現損害都能直接導致LED停止工作,而過高的溫度,正好就是以上三種物料的克星,在高溫的環境下LED的光衰會增大,減少LED的使用壽命,更有過者甚至能在一瞬間把金線(銅線)燒毀導致LED直接損壞。

    ②單體的LED并不能直接滿足使用需求,常常伴隨者LED一同出現的還有LED電源(驅動),電源本身就是一個發熱體,它有著自身的耐溫要求,如若溫度太高,會造成電源的失能甚至損害,從而導致LED燈具無法正常工作。

    所以,解決LED跟LED燈具的溫度問題是刻不容緩的,也就是散熱。

    散熱原理

    傳統意義上的散熱就是所謂的傳遞熱量,而傳遞熱量的原理有以下三點:

    1  傳導 

    眾所皆知,熱是能通過介質傳導的,它能從溫度過高的位置傳遞到溫度過低的位置,既然如此,那么材料的傳導率、散熱體結構造成的熱阻以及形狀大小都有可能對熱傳導進行干擾。

    2  輻射 

    高中物理老師告訴我們,熱是往上走的,其實這就是所謂的輻射,它很極限與周圍的環境以及輻射體本身的材料。

    3  對流 

    買樓房的人應該聽過一字樓這個概念,銷售一般會說這樣的樓房是很涼快的,確實如此,所謂的對流就是通過氣體或液體的流動來散熱,它的散熱速度一般取決于流動的速度,如若想在燈體上實現是很難的(考慮防水,安規等因數)。


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