什么是大功率LED?如何解决大功率LED的散热问题?
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一直以来,大功率LED都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在,小编将为大家带来大功率LED的相关介绍,详细内容请看下文。
一、大功率LED
大功率LED是指拥有大额定工作功率的发光二极管。普通LED功率一般为0.05W、工作电流为20mA,而大功率LED可以达到1W、2W、甚至数十瓦,工作电流可以是几十毫安到几百毫安不等。由于大功率LED在光通量、转换效率和成本等方面的制约,因此决定了大功率白光LED短期内的应用主要是一些特殊领域的照明,中长期目标才是通用照明。
大功率和标准功率LED产品的对比
1、简化设计过程
由于需要考虑极大简化热管理,因此相对于大功率技术所需的设计过程,标准LED阵列所需的设计过程要简单得多。在我们的理论例子中,驱动1W LED需要350mA电流,而六个标准LED阵列仅需120mA电流。大功率技术需要使用散热片和金属芯PCB板,以确保避免结点温度过高而造成的效率损失、使用寿命降低或者褪色。
因为标准的LED不需要使用散热片、金属芯印刷电路板(MCPCB)、电容器或电阻器,所以这些LED更易于设计、测试和制造。这种简化的过程不仅为生产过程节约了时间和金钱,而且还可以加快产品的上市时间。
2、节省空间
当设备的内部空间限制非常大时,标准LED通常是最佳的选择。如上所述,大功率LED需要额外使用散热片以及总体来说较占空间的冷却技术。其首要任务是创造更多的表面积,以通过对流和辐射冷却。表面积较大可以更有效地帮助减少热量,但是同时也增加了大功率LED的体积。这对于较小空间和较小产品而言,增加了设计障碍。
标准LED阵列通常不需要占用空间的驱动器、电容器和电阻器(这些均为大功率LED所需),从而节省了高达50%的空间。针对有限空间的应用,标准LED阵列可以提供与大功率LED相等的亮度,而同时又能极大地节省空间。
二、大功率LED散热解决方案
1、通过风冷散热技术解决大功率LED散热
空冷散热一般主要采用的是空气对流散热的技术,它主要分为自然对流散热和强迫对流散热技术两种方式,空冷散热技术主要利用空气流动来散热,本实用新型以空气为冷却剂增加LED器件四周空气流动,则可实现功率型LED设备散热,且风冷散热技术结构简单,并且该LED器件还具有结构相对简单、便于封装处理、构造简单、装置成本相对低廉、其工作非常可靠、并且风冷散热技术相对成熟等特点,但其散热效率较低,通常只适用于小功率LED散热系统。在自然对流散热技术的运用中,采用散热器可以增加LED器件的散热面积,改善LED器件的散热性能,也能够 降低LED基板器件的相关系数,而影响LED散热性能的因素有多种 情况,例如散热器基板的导热系数、器件的对流换热系数等。散热器的散热面积直接影响着LED的散热情况,而散热器的形状对LED 的散热效率影响十分巨大。随着LED芯片功率越来越大,对芯片散热要求越来越高,而利用自然对流无法达到散热要求,必须利用小风扇提高LED器件散热区域内空气对流速率,然后提高散热器散热系数,具体设计时,为抑制风扇发出的噪声,需把风扇设计得相对较小,甚至融入到LED系统,让其技能实现散热,还能降低风扇噪音。
2、通过水冷散热技术解决大功率LED散热
LED水冷散热系统是大功率LED设备中常用的散热技术之一, 它的散热介质主要是以去离子水为主,充分利用水的循环流动进行散热。水冷散热技术系统主要由水泵、基板、导水管等部件构成, 它采用水在导水管中的流动,达到对LED器件进行散热的目的。本实用新型通过散热管也增大了LED散热面积,LED芯片工作过程中的热量被转移到基板上,水泵的主要作用就是对散热器进行水循环供电,本实用新型确保离子水可以循环流动,并由LED芯片把产生的热转移到LED基板器件上,进而由基板把热点转移到水中,最后由导水管利用水流把热带走,从而实现特定散热。采用水冷散热系统可以快速的降低LED芯片带来 的热量,与风冷散热相比,虽然水泵在运行的过程中还会产生一定的噪声,但水冷散热能够快速的散热,具有安静、对环境依赖比较小等优点,在一些中小型的LED设备中得到了广泛的应用。
以上便是小编此次想要和大家共同分享的有关大功率LED的内容,如果你对本文内容感到满意,不妨持续关注我们网站哟。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!