led灯具散热设计需考虑哪些因素及如何判断其散热性能好坏-欧洲杯买球app

 在我们日常生活当中led灯具区别于传统灯具，一般都有个很明显的标志：后面有散热片。并不是因为led温度很高需要散热。恰恰相反，正是因为led属于冷光源，芯片很“怕热”，才要做好散热，让他能稳妥工作。一直以来困扰led灯具发展的两大问题：一是成本，二是散热。其中散热能力的好坏不仅影响灯具的光效，还关系到灯具可靠性，所以可以说散热系统设计是led灯具产品设计过程中的重要环节。散热性能的优劣和led的工作温度会影响到灯具的发光效率和寿命。

led散热方式分类及选择

从物理原理角度可分为：传导、辐射、对流。

从使用类别角度可分为：

1、按使用材料分：铝、铁、铜、合金、陶瓷、导热塑胶、纳米涂层。

2、按材料结构分：整体式、鳍片式、热管/热柱、导流式散热、均热板。

3、主动式：风扇、离子风散热、半导体制冷。

4、同时应用以上两种或两种以上的的散热方式，这也是最为普遍的一种。

灯具散热设计考虑要素

1、明确led灯具需要散热的功率。设计散热器时要用到的一些参数有金属的比热和导热系数、芯片的热阻、散热器的热阻、周围环境的热阻等。

2、确定散热方式。

3、确定led灯具允许的最高工作温度。

4、计算散热器的体积和散热面积，并确定散热器的形状。

5、将散热器与led灯组合成为完整的灯具，并进行检验其是否满足相关的标准和规定。

6、散热器与灯罩的密封要做到防水、防尘，灯罩与散热器之间要垫抗老化的橡皮垫，再加固。

如何判断散热的优劣？ 

一款散热设计合理，制做精细的灯具，散热能力和功率有相应的对应关系。散热片的体积、重量决定了热量的储存能力，所以散热片一般都是个大坨坨。散热片的面积决定了最后的散发能力，为了加大面积，一般会做成各种柱、网、片等形状。

把led灯具外壳设计成柱、网、片等形状，直接利用灯壳作为散热器可以满足ip防护等级，同时还可以得到很大的散热面积。另外，防尘效果更好，方便清洗。 

我们如何判断一个灯具散热性能做得好不好？

判断一个灯具散热性能最直接的方法是测量灯具工作时led芯片的温度，专业术语叫做“结温”。结温控制在可接受的范围内，那就是做得好，反之就是偷工减料了。 

但是，结温不是那么容易测量的，需要一连串的专业设备和方法，才能准确测量出灯具内部核心位置led芯片的结温。有时，即使用专业设备，也只能从外部看到表象，无法深入测量。

“半小时照度法”测结温

既然我们没法直接测量结温，那有没有间接的方法可以得知结温呢？庆幸的是，一般 led 结温升高，光通量会下降。那么，我们只要测量灯具照在同一个位置的照度变化，就可以反推出结温的变化了，而灯具行业中使用最为广泛的为“半小时照度法”。

具体做法是：

1、选择一个不受外界光干扰的场所，最好是晚上，关掉其他灯。 

2、冷态开灯，立即测量一个位置的照度，记下此时读数为“冷态照度” 

3、保持灯具和照度计位置不变，灯具持续工作。 

4、半小时后，再读取此处的照度值，记下读数为“热态照度”。

5、如果两个数值相差不多（10~15%），则此灯具的散热系统基本良好。 

6、如果两个数值相差很远（大于20%），则此灯具散热系统值得怀疑。

我们列举几个常用芯片的“光通量 vs 结温”变化曲线，可以从此曲线看出，光通量下降多少流明，可以间接得知结温上升到了多少摄氏度。

图：osram s5（3030）芯片，光通量比25℃时下降20%时，结温已超过120℃

图：osram s8（5050）芯片，光通量比25℃时下降20%时，结温已超过120℃

图：osram e5（5630）芯片，光通量比25℃时下降20%时，结温已超过140℃

图：oslon® ssl 80 white芯片，光通量比25℃下降15%时，结温已超过120℃

图：luminus sensus series芯片，光通量比25℃下降15%时，结温已超过105℃ 

从上面几张图可以看出，如果半小时后的热态照度比冷态下降20%，基本上结温都已超过芯片的耐受范围。基本可以判断散热系统不合格了。

这是大多数的情况，但在某些特点环境下“半小时照度法”就不太适用了。如下图

图：oslon square 1-5w芯片，结温从25℃升高到40℃时，光通量是逆天上升的！然后才开始下降，到120℃时，光通量下降约10%而已。所以，对这个芯片，用“半小时照度法”评估散热时，只能接受5~8%的变化哦！

判断led灯具散热优劣小结 

手摸不烫，不一定好

手摸很烫，肯定不好

允许变化范围要看芯片的温度曲线