隨著近些年來(lái)LED技術(shù)作為新一代照明技術(shù)受到了廣泛應(yīng)用，目前大多數(shù)照明場(chǎng)所都采用LED燈，LED燈具應(yīng)用包括有LED路燈、LED投光燈、LED工礦燈、LED隧道燈等，那么在各個(gè)照明場(chǎng)所的應(yīng)用過程中LED燈具功率逐漸加大以滿足照明需求，所以在LED燈具散熱問題也就越來(lái)越被人重視。這是因?yàn)長(zhǎng)ED的光衰或其壽命是直接和其結(jié)溫有關(guān)，散熱不好結(jié)溫就高，壽命就短，下面我們根據(jù)LED發(fā)熱原因和解決散熱的各種技術(shù)：
一、LED發(fā)熱的原因
LED發(fā)熱的原因是因?yàn)樗尤氲碾娔懿]有全部轉(zhuǎn)化為光能，而是一部分轉(zhuǎn)化成為熱能。LED的光效目前只有100lm/W，其電光轉(zhuǎn)換效率大約只有20~30%左右。也就是說大約70%的電能都變成了熱能。
具體來(lái)說，LED結(jié)溫的產(chǎn)生是由于兩個(gè)因素所引起的：
1．內(nèi)部量子效率不高，也就是在電子和空穴復(fù)合時(shí)，并不能100%都產(chǎn)生光子，通常稱為由“電流泄漏”而使PN區(qū)載流子的復(fù)合率降低。泄漏電流乘以電壓就是這部分的功率，也就是轉(zhuǎn)化為熱能，但這部分不占主要成分，因?yàn)楝F(xiàn)在內(nèi)部光子效率已經(jīng)接近90%。
2．內(nèi)部產(chǎn)生的光子無(wú)法全部射出到芯片外部而最后轉(zhuǎn)化為熱量，這部分是主要的，因?yàn)槟壳斑@種稱為外部量子效率只有30%左右，大部分都轉(zhuǎn)化為熱量了。
就如前文所說雖然白熾燈的光效很低，只有15lm/W左右，但是它幾乎將所有的電能都轉(zhuǎn)化為光能而輻射出去，因?yàn)榇蟛糠值妮椛淠苁羌t外線，所以光效很低，但是卻免除了散熱的問題。
二、LED照明燈具的散熱解決方式
解決Led的散熱，主要從兩個(gè)方面入手，封裝前與封裝后，可以理解為L(zhǎng)ed芯片散熱與Led燈具散熱。Led芯片散熱主要與襯底和電路的選擇與工藝有關(guān)，本文暫不闡述。本文主要介紹Led燈具的散熱，因?yàn)槿魏蜭ED都會(huì)制成燈具，所以LED芯片所產(chǎn)生的熱量最后總是通過燈具的外殼散到空氣中去。如果散熱不好，因?yàn)長(zhǎng)ED芯片的熱容量很小，一點(diǎn)點(diǎn)熱量的積累就會(huì)使得芯片的結(jié)溫迅速提高，如果長(zhǎng)時(shí)期工作在高溫的狀態(tài)，它的壽命就會(huì)很快縮短。然而這些熱量要能夠真正引導(dǎo)出芯片到達(dá)外部空氣，要經(jīng)過很多途徑。具體來(lái)說，LED芯片所產(chǎn)生的熱，從它的金屬散熱塊出來(lái)，先經(jīng)過焊料到鋁基板的PCB，再通過導(dǎo)熱膠才到鋁散熱器。所以LED燈具的散熱實(shí)際上包括導(dǎo)熱和散熱兩個(gè)部分。
然而LED燈殼散熱依據(jù)功率大小及使用場(chǎng)所，也會(huì)有不同的選擇?，F(xiàn)在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(lái)增加散熱面積。
2.導(dǎo)熱塑料殼：在塑料外殼注塑時(shí)填充導(dǎo)熱材料，增加塑料外殼導(dǎo)熱、散熱能力。
3.空氣流體力學(xué)
利用燈殼外形，制造出對(duì)流空氣，這是最低成本的加強(qiáng)散熱方式。
4.風(fēng)扇 燈殼內(nèi)部用長(zhǎng)壽高效風(fēng)扇加強(qiáng)散熱，造價(jià)低，效果好。不過要換風(fēng)扇就是麻煩
些，也不適用于戶外，這種設(shè)計(jì)較為少見。
5.導(dǎo)熱管 利用導(dǎo)熱管技術(shù)，將熱量由LED芯片導(dǎo)到外殼散熱鰭片。在大型燈具，如路燈 等是常見的設(shè)計(jì)。
6.表面輻射散熱處理 燈殼表面做輻射散熱處理，可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表面。
總體來(lái)說目前LED的發(fā)光效率還是比較低，從而引起結(jié)溫升高，壽命降低。為了降低結(jié)溫以提高壽命就必須十分重視散熱的問題。
