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大功率LED灯具散热器介绍

上传人:未知

上传时间: 2011-07-01

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  2.导热塑料散热器——由国外几家大公司开发出的导热塑料LED灯具散热器,不仅解决了铝质散热器本身不绝缘的问题,而且散热器的重量也有所减轻。目前生产LED散热器导热塑料的公司主要有荷兰的帝斯曼,美国的SABIC,日本的 东丽公司等。导热塑料主要是由尼龙、PBT等耐热性好的塑料加入高导热的无机填料,如氮化铝、氮化硼等组成;其本身导热系数并不是很高,一般只有 1-6W/m.K左右,用导热塑料单独制成的LED散热器散热性也不是很好,只能用于较小功率的LED产品,因此实际上导热塑料散热器一般是由导热塑料和内嵌铝件两部分组成。铝件采用冲压铝材,导热系数200W/m.K以上,这种铝塑复合散热器的散热性甚至可以与压铸铝散热器的散热效果接近或相当,加工也相对容易。但是,现有导热塑料的售价是相当高的,约合200-300元人民币/Kg,制成散热器的价格也比压铸铝散热器高,虽然在一些生产LED灯具的大公司如飞利浦公司等有一定应用,但近期是无法大量替代铝质散热器的。

  3.Thertrans导热塑料散热器——最近由上海合复新材料科技有限公司独立开发完成的导热塑料散热器Thertrans是由该公司开发的导热塑料Therpoxy(已申请专利)和内嵌铝件(铝件材质同热塑性LED散热器)构成。Therpoxy导热塑料是由树脂加入部分导热填料及其它相关材料混合而成的一种导热塑料,其导热系数3.6W/m.K,价格每公斤100元人民币左右。该材料具有导热、绝缘、阻燃、耐热、环保、耐老化、易成型、重量轻、价格较低等特点。其中阻燃可达到UL94V01.3mm,环保已完成ROHS认证,表面耐击穿电压4000V以上。Thertrans导热塑料散热器外形美观,试样多变,可用注塑机加工成型,其重量比相同形状压铸铝散热器低三分之一左右,而且不必另外增加绝缘处理,甚至可以将螺纹口等与散热器一起成型,有效减少了LED灯具生产厂家的组装工序及成本。从测试结果看,Thertrans导热塑料散热器的散热效果可以和相同形状压铸铝散热器接近、相当甚至略好,说明Thertrans散热器的综合导热系数与压铸铝相差不大,或者说相同形状的Thertrans导热塑料散热器和压铸铝散热器的热阻基本一致。

  Thertrans导热塑料散热器的导热机理是LED产生的热量首先通过铝基板迅速传导给内嵌铝件,再由铝件通过导热塑料传导到散热器外表面,最后散热器外表面的热量通过对流和热辐射等方式散发到环境中。另外一般塑料的热辐射系数都高于金属铝,因此导热塑料散热器表面到环境辐射散热的效果应该好于相同外形的铝质散热器,即导热塑料散热器的辐射散

  这种Therpoxy导热塑料还可以通过加工设备快速封装LED驱动电源,或将散热器与驱动电源一体成型,这样一方面可以有效地改善电源本身的散热问题,另一方面封装好的驱动电源可方便拆卸、更换。导热塑料Therpoxy也可用于其它需要散热的场合。

  四.LED散热器热阻分析

  通常所说的热阻一般是指反映阻止热量传递能力的一个综合参数。热阻的大小是反应LED散热器散热性好坏的关键,热阻越小,散热器导热、散热效果越好。

  散热器的热阻是指散热器到环境的总热阻,它由散热器内部热量传导过程中的导热热阻和散热器外表面向周围环境通过对流和辐射方式散热过程的散热热阻两部分组成。下面就LED散热器各部分热阻及其影响因素分别加以讨论:

  1. 散热器本身导热热阻

  散热器导热热阻可用以下公式计算:

  R导=(T1-T2)/W (热阻单位为 ℃/W) ⑴

  式中

  R导——散热器本身导热热阻

  T1——与铝基板接触点处散热器的温度

  T2——散热器外表面平均温度

  W——LED灯功率

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