深圳市超频三科技有限公司

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类型: 生产

所在地: 广东 - 深圳市

公司性质: 民营

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H系列超大功率工矿灯散热套件

    H系列大功率工矿灯散热套件技术特点

如何解决大功率LED照明灯具的散热问题,是超频三H系列大功率工矿灯的主要研究内容方向。深圳市超频三科技有限公司将全面整合自身已申请的多项国家发明专利作为技术应用基础平台,同时结合自身在散热行业以及LED灯具行业的多年操作经验以及将会持续不断地进行新技术研发,对大功率LED灯具散热进行全面攻坚。

超频三将在大功率LED灯具散热产品上,全面应用HDT热管直接接触工艺、扣FIN工艺以及插齿工艺几项自身拥有的国家发明专利。几项专利,具体内容如下: 

超频三专利HDT热管直接接触工艺,是通过冲床配合专用模具在外界近60吨压力之下将热管与(铜或铝)金属底座通合为一体,使热管直接与热源接触,有效降低热阻,进一步提高整体导热效率。相比传统的回流焊接工艺,HDT工艺大幅降低了生产制造难度提升了生产效率,并最大限度降低了因焊接过程中含有杂质而造成的性能表现不稳定情况。同时由于专利HDT热管直接接触工艺,是将热管直接与发热源进行接触从而将热阻降到了最低,最大限度的发挥了热管高速传导热量的特性,是散热器整体散热性能上升到了一个全新高度。

   *热管,又称“热之超导体”属于一种传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量。热管具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点,并且由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。其导热能力已远远超过任何已知金属的导热能力,相比是常见导热材料——铜,热管的导热能力是其上百倍

    扣FIN工艺:鳍片与鳍片之间靠特殊结构连接,在模具冲压阶段鳍片之间就可牢固结合为一个整体;与传统单片加工相比,扣FIN工艺在生产效率与质量上得到大幅度提高,此外对于成品外观整齐度、整体牢固度、散热性能表现、噪音效果也提供了较大改进。

   插齿工艺是大胆改进传统的铜铝(铝铝)结合技术。先将铜(铝)板刨出细槽,然后插入铝片,其利用60吨以上的压力,把铝片结合在铜(铝)制的基座中,并且铝和铜(铝)之间没有使用任何介质,从微观上看铝和铜(铝)的原子在某种程度上相互连接,从而彻底避免了传统的铜(铝)铝结合产生介面热阻的弊端,大大提高了产品的热传到能力,并且可以生产铜片插铝座铜片插铜座、铝片插铝座等各种工艺产品,来满足不同的散热热需求。插齿技术无需电镀鳍片以及采用回流焊接工艺,成品外观更加美观同时节约成本又起到环保效果。

 

超频三H系列大功率工矿灯,在技术指标方面达到了一下几点

1、 结温≤75℃;

LED的基本结构是一个半导体的P—N结。实验指出,当电流流过LED元件时,P—N结的温度将上升,严格意义上说,就把P—N结区的温度定义为LED的结温。通常由于元件芯片均具有很小的尺寸,因此我们也可把LED芯片的温度视之为结温。

LED 结温的产生是由于五个因素所引起的。

A、 元件不良的电极结构,视窗层衬底或结区的材料以及导电银胶等均存在一定的电阻值,这些电阻相互垒加,构成LED元件的串联电阻。当电流流过P—N结时,同时也会流过这些电阻,从而产生焦耳热,引致芯片温度或结温的升高;

B、 由于P—N结不可能极端完美,元件的注入效率不会达到100%,也即是说,在LED工作时除P区向N区注入电荷(空穴)外,N区也会向P区注入电荷(电子),一般情况下,后一类的电荷注人不会产生光电效应,而以发热的形式消耗掉了。即使有用的那部分注入电荷,也不会全部变成光,有一部分与结区的杂质或缺陷相结合,最终也会变成热;

C、 实践证明,出光效率的限制是导致LED结温升高的主要原因。目前,先进的材料生产与元件制造工艺已能使LED极大多数输入电能转换成光辐射能,然而由于LED芯片材料与周围介质相比,具有大得多的折射系数,致使芯片内部产生的极大部分光子(>90)无法顺利地溢出介面,而在芯片与介质介面产生全反射,返回芯片内部并通过多次内部反射最终被芯片材料或衬底吸收,并以晶格振动的形式变成热,促使结温升高;

D、 显然,LED元件的热散失能力是决定结温高低的又一个关键条件。散热能力强时,结温下降,反之,散热能力差时结温将上升。由于环氧胶是低热导材料,因此P—N结处产生的热量很难通过透明环氧向上散发到环境中去,大部分热量通过衬底、银浆、管壳、环氧粘接层, PCB与热沉向下发散。显然,相关材料的导热能力将直接影响元件的热散失效率。一个普通型的LED,从P—N结区到环境温度的总热阻在300600℃/w之间,对于一个具有良好结构的功率型LED元件,其总热阻约为1530 W。巨大的热阻差异表明普通型LED元件只能在很小的输入功率条件下,才能正常地工作,而功率型元件的耗散功率可大到瓦级甚至更高。

LED 的光衰或其寿命是直接和其结温有关,散热不好结温就高,寿命就短,依照阿雷纽斯法则温度每降低10℃寿命会延长2倍。从Cree 公司发布的光衰和结温的关系图中可以看出,结温假如能够控制在65℃,那么其光衰至70%的寿命可以高达10 万小时!这是人们梦寐以求的寿命。

结温过高不但影响长时间寿命,也还直接影响短时间的发光效率,例如Cree公司的   

XLamp7090XR-E 的发光量和结温关系。假如以结温为25℃时的发光为100%,那么结温上升至60℃时,其发光量就只有90%;结温为100℃时就下降到80%;140℃就只有70%。可见改善散热,控制结温是十分重要的事。

   超频三大功率LED灯具散热套件,通过优化设计目标将LED光源结温控制在≤75℃范围内。从而保证灯具整体发光量降低LED光衰,最大限度延长LED芯片寿命。

2、 铝基板温度≤60℃;

基板主要是作为LED散热系统中,最后将热能导至散热鳍片、外壳或大气中的材料。近年来印刷电路板(PCB)的生产技术已非常纯熟,早期LED产品的系统电路板多以PCB为主,但随着高功率LED的需求增加,PCB之材料散热能力有限,使其无法应用于其高功率产品,为了改善高功率LED散热问题,目前主流的高热导系数铝基板(MCPCB),利用金属材料散热特性较佳的特色,已达到高功率产品散热的目的。

铝基板PCB由电路层(铜箔层)、导热绝缘层和金属基层组成。那这3层的作用分别是;第一层做电路用(导电)。第二层是关键,它起着能否把LED产生的热量快速的传给铝板。那第三层的作用是把导热绝缘材料导出来的热再一次传给灯杯。还有一个安装的作用。

要想铝基板的导热性能提高,最关键的是要把导热绝缘材料的性能给提高。要把导热绝缘材料的热阻降低。而要降低绝缘材料的热阻并不是一个简单的事,它受到材料成分,制造工艺的影响。

   铝基板从某种意义上来看,是属于光源的一部分,因为所有光源芯片都将直接焊接至其上,并将热量最大限度进行传导扩散,因此铝基板温度越接近结温便是愈好。从另一种意义上看,铝基板又归属于散热体部分,同样是因为直接与散热体相连,因此温度越低便可为LED芯片提供更好的散热效果。通过实际测试,铝基板的温度过高则代表与散热体接触出现问题,导致热量无法进行传导扩散最终会导致LED芯片损坏。而铝基板温度过低则又代表LED芯片热量没有充分导出,因而同样会造成LED芯片的损坏。对于LED灯具散热而言,铝基板起到的是承上启下的关键作用,优秀性能的铝基板温度应略低于结温温度,其温差通常为15℃至20℃之间。

超频三大功率LED灯具散热套件,在产品设计之中将包含有高性能铝基板,作为有偿配件提供给终端用户。LED灯具中,铝基板作为核心导热元器件,超频三大功率LED灯具散热套件,通过优化设计目标将LED铝基板温度控制在≤60℃范围内,与结温温差控制在15℃,从而保证灯具整体发光量降低LED光衰,最大限度延长LED芯片寿命。

1、 防水等级≥IP65;

大功率LED灯具一般都是应用在户外环境,而对于户外用灯必须有严格的防尘和防水要求,而对某些特殊要求的室内灯具也要提供防护,以抵御水和尘埃的侵入。根据防尘和防潮的程度来划分外壳的防护等级,国际上使用了防护等级代码。

   灯具防护等级直接关系到了后期应用领域广泛度,因而超频三大功率LED灯具散热套件将设计目标定位为最为常用的IP65即可完全防止灰尘入侵同时可防止各方向喷嘴喷射的水(雨水)。

 

超频三H系列大功率工矿灯分类:

 

H系列工矿灯目前设计有H100H120H150H200H300H400以及H500,产品在功率支持上依次为100W120W150W200W300W400W以及500W。在具体规格及支持参数上如下:

 

H系列超大功率散热套件ISO证书:

 

 

H系列超大功率散热套件测试报告;

 

H系列超大功率散热套件发明专利证书如下:

  

其他奖项证书:

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