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大功率LED 照明产品现状

日期:2013-11-13   点击:


        目前,LED 的发光效率能使约30% 的电能转换成光,其余70% 的电能几乎都转换成热能,使LED 的温度升高。小功率LED 由于其发热量非常小,基本上不用采取热措施就能被很好地应用,例如仪表灯、信号灯、小尺寸液晶屏幕背光源等。但对于大功率LED,当应用于商业建筑、道路、隧道、工矿等照明领域时,其散热就是个大问题了。如果LED 芯片的热量不能散出去,会加速芯片的老化、光衰、色偏移、缩短LED 的寿命。因此,大功率LED 照明系统的结构模式和热管理设计十分重要。
 
  现在市场上所有大功率LED 照明灯具均采用“芯片- 铝基板- 散热器三层结构模式”,即先将芯片封装在铝基板上形成LED 光源模块,然后将光源模块安置在散热器上制造成大功率LED 照明灯具。应该指出的是,目前大功率LED 的热管理系统仍沿用LED 早期用于指示灯和显示灯的方式,属于小功率LED 的热管理模式。采用“芯片- 铝基板- 散热器三层结构模式”制备大功率LED 照明,在系统结构方面存在明显不合理的地方,如结构之间接触热阻多、结温高、散热效率低,所以芯片释放出来的热不能有效地导出和散出,导致LED 照明灯具光效低、光衰大、寿命短,不能满足照明需求。
 
  如何提高封装散热能力是现阶段大功率LED 亟待解决的关键技术之一。LED 照明产品的发展方向和重点是: 高功率、低热阻、高出光、低光衰、体积小、重量轻,因而使得对LED 的散热效率要求越来越高。但是由于受结构、成本和功耗等诸多因素的限制,大功率LED 照明难以采用主动散热机制,而只能采用被动式散热机制,但被动式散热具有较大的局限性;而且LED 的能量转换效率较低,目前仍然约有70%转换为热,即使光效再提高1 倍也还有40% 的能量转化为热。也就是说,很难提高到不用考虑散热的程度,所以从长远看,大功率LED 照明的散热问题将是一个长期存在的问题。
 
  现在大功率LED 应用于照明的时机已经成熟,研制高效的自然散热的热管理系统,已成为大功率LED 照明实现产业化的先决条件和关键因素。因此,需要新的技术路线及系统结构来彻底解决大功率LED 照明散热问题。
 
 
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