提高LED燈具散熱(rè)水平的幾點建議(yì)
LED照明(míng)燈具的可(kě)靠性（壽命）很(hěn)大程度上(shàng)取決于散熱(rè)水平，所以提高散熱(rè)水平是關鍵技術(shù)之一(yī)。主要(yào)是解決芯片産生多餘熱(rè)量通(tōng)過熱(rè)沉、散熱(rè)體傳出去，這(zhè)是個很(hěn)複雜(zá)的技術(shù)問(wèn)題。
下(xià)面我們一(yī)起分别叙述：
LED燈具的功率，哪些LED需要(yào)考慮散熱(rè)問(wèn)題，功率LED需要(yào)散熱(rè)。功率LED是指工(gōng)作(zuò)電流在100mA以上(shàng)的發光(guāng)二極管。是我國(guó)行(xíng)标參照美國(guó)ASSIST聯盟定義的，按現有二種LED的正向電壓典型值2.1V及3.3V，即輸入功率在210mw及330mw以上(shàng)的LED均為(wèi)功率LED，都(dōu)需要(yào)考慮器件熱(rè)散問(wèn)題，有些人(rén)可(kě)能(néng)有不同看(kàn)法，但(dàn)實踐證明(míng)，要(yào)提高功率LED的可(kě)靠性（壽命），就要(yào)考慮功率LED的散熱(rè)問(wèn)題。
散熱(rè)有關參數(shù)與LED散熱(rè)有關的主要(yào)參數(shù)有熱(rè)阻、結溫和(hé)溫升等。
熱(rè)阻是指器件的有效溫度與外(wài)部規定參考點溫度之差除以器件中的穩态功率耗散所得的商。它是表示器件散熱(rè)程度的最重要(yào)參數(shù)。目前散熱(rè)較好的功率LED熱(rè)阻≤10℃/W，國(guó)內(nèi)報道(dào)最好的熱(rè)阻≤5℃/W，國(guó)外(wài)可(kě)達熱(rè)阻≤3℃/W，如(rú)做(zuò)到這(zhè)個水平可(kě)确保功率LED的壽命。
結溫是指LED器件中主要(yào)發熱(rè)部分的半導體結的溫度。它是體現LED器件在工(gōng)作(zuò)條件下(xià)，能(néng)否承受的溫度值。為(wèi)此美國(guó)SSL計劃制定提高耐熱(rè)性目标。芯片及熒光(guāng)粉的耐熱(rè)性還是很(hěn)高的，目前已經達到芯片結溫在150℃下(xià)，熒光(guāng)粉在130℃下(xià)，基本對器件的壽命不會有什麽影響。說明(míng)芯片熒光(guāng)粉耐熱(rè)性愈高，對散熱(rè)的要(yào)求就愈低(dī) 。
溫升有幾種不同的溫升，我們這(zhè)裏所讨論的是：管殼－環境溫升。它是指LED器件管殼（LED燈具可(kě)測到的最熱(rè)點）溫度與環境（在燈具發光(guāng)平面上(shàng)，距燈具0.5米處）溫度之差。它是一(yī)個可(kě)以直接測量到的溫度值，并可(kě)直接體現LED器件外(wài)圍散熱(rè)程度，實踐已證明(míng)，在環境溫度為(wèi)30℃時(shí)，如(rú)果測得LED管殼為(wèi)60℃，其溫升應為(wèi)30℃，此時(shí)基本上(shàng)可(kě)确保LED器件的壽命值，如(rú)溫升過高，LED光(guāng)源的維持率将會大幅度下(xià)降。
LED燈具的散熱(rè)新問(wèn)題：
随着LED照明(míng)産品的發展，有二種新的技術(shù)：其一(yī)，為(wèi)了(le)增大單管的光(guāng)通(tōng)量，注入更大的電流密度，如(rú)下(xià)面所提，以緻芯片産生更多的熱(rè)量，需要(yào)散熱(rè)。其二，封裝新結構，随着LED光(guāng)源功率的增大，需要(yào)多個功率LED芯片集合封裝在一(yī)起，如(rú)COB結構、模塊化燈具等，會産生更多的熱(rè)量，需要(yào)更有效的散熱(rè)結構及措施，這(zhè)又給散熱(rè)提出新課題，否則會極大地(dì)影響LED燈具的性能(néng)及壽命。
而目前LED燈具的散熱(rè)總效能(néng)隻有50%，還有很(hěn)多電能(néng)要(yào)變成熱(rè)。其次，LED大電流密度和(hé)模塊化燈具等都(dōu)會産生更多集中的餘熱(rè)，需要(yào)很(hěn)好散熱(rè)。
為(wèi)提高散熱(rè)水平我們提供以下(xià)幾點建議(yì)：
1），從(cóng)LED芯片來說，要(yào)采取新結構、新工(gōng)藝，提高LED芯片結溫的耐熱(rè)性，以及其他(tā)材料的耐熱(rè)性，使得對散熱(rè)條件要(yào)求降低(dī)。
2），降低(dī)LED器件的熱(rè)阻，采用封裝新結構、新工(gōng)藝，選用導熱(rè)性、耐熱(rè)性較好的新材料，包含金(jīn)屬之間(jiān)粘合材料、熒光(guāng)粉的混合膠等，使得熱(rè)阻≤10℃/W或更低(dī)。
3），降低(dī)升溫，盡量采用導熱(rè)性好的散熱(rè)材料，在設計上(shàng)要(yào)求有較好的通(tōng)風(fēng)孔道(dào)，使餘熱(rè)盡快(kuài)散出去，要(yào)求升溫應小于30℃。另外(wài)，提高模塊化燈具的散熱(rè)水平應提到日程上(shàng)來。
4），散熱(rè)的辦法很(hěn)多，如(rú)采用熱(rè)導管，當然很(hěn)好，但(dàn)要(yào)考慮成本因素，在設計時(shí)應考慮性價比問(wèn)題。
此外(wài)，LED燈具的設計除了(le)要(yào)提高燈具效率、配光(guāng)要(yào)求、外(wài)形美觀之外(wài)，要(yào)提高散熱(rè)水平，采用導熱(rè)好的材料，有報道(dào)稱，散熱(rè)體塗上(shàng)某些納米材料，其導熱(rè)性能(néng)增加30%。另外(wài)，要(yào)有較好的機械性能(néng)和(hé)密封性，散熱(rè)體還要(yào)防塵，要(yào)求LED燈具的溫升應小30℃。