LED燈發(fā)熱的原因及計算公式

LED燈泡火爆市場，各大品牌網(wǎng)店價格眼花繚亂，貴也有貴的道理，便宜也有便宜的市場。今天小編來說說LED燈泡的缺點之一：發(fā)熱。LED燈泡發(fā)熱了怎么辦？LED是會產(chǎn)生熱量的，很多人就會以為LED是冷光源，這僅僅是指LED的發(fā)光原理而已

綜合電流注入效率、輻射發(fā)光量子效率、芯片外部光取出效率等，最終大概只有30-40%的輸入電能轉(zhuǎn)化為光能，其余60-70%的能量主要以非輻射復(fù)合發(fā)生的點陣振動的形式轉(zhuǎn)化熱能。

而芯片溫度的升高，則會增強非輻射復(fù)合，進一步消弱發(fā)光效率。因為，人們主觀上認為大功率LED沒有熱量，事實上確有。大量的熱，以至于在使用過程中發(fā)生問題。加上很多初次使用大功率LED的人，對熱問題又不懂如何有效地解決，使得產(chǎn)品可靠性成為主要問題。

內(nèi)部量子效率不高，也就是在電子和空穴復(fù)合時，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，因為現(xiàn)在內(nèi)部光子效率已經(jīng)接近90%。

內(nèi)部產(chǎn)生的光子無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，因為目前這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151m/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，因為大部分的輻射能是紅外線，所以光效很低，但是卻免除了散熱的問題。

解決LED燈泡的散熱，主要從兩個方面入手，封裝前與封裝后，可以理解為LED芯片散熱與LED燈泡散熱。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燈泡的散熱，因為任何LED都會制成燈具，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。蕾雨斯燈飾照明認為如果散熱不好，因為LED芯片的熱容量很小，一點點熱量的積累就會使得芯片的結(jié)溫迅速提高，如果長時期工作在高溫的狀態(tài)，它的壽命就會很快縮短。然而這些熱量要能夠真正引導(dǎo)出芯片到達外部空氣，要經(jīng)過很多途徑。具體來說，LED芯片所產(chǎn)生的熱，從它的金屬散熱塊出來，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酒店工程燈具的散熱實際上包括導(dǎo)熱和散熱兩個部分。

然而LED燈殼散熱依據(jù)功率大小及使用場所，也會有不同的選擇。現(xiàn)在主要有以下幾種散熱方法：

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增加散熱面積。

導(dǎo)熱塑料殼：在塑料外殼注塑時填充導(dǎo)熱材料，增加塑料外殼導(dǎo)熱、散熱能力。

空氣流體力學(xué)散熱：空氣流體力學(xué)利用燈殼外形，制造出對流空氣，這是最低成本的加強散熱方式。

風扇燈殼內(nèi)部用長壽高效風扇加強散熱：造價低，效果好。不過要換風扇就是麻煩些，也不適用于戶外，這種設(shè)計較為少見。

導(dǎo)熱管散熱技術(shù)：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，如路燈等這是常見的設(shè)計。

表面輻射散熱處理燈殼表面做輻射散熱處理：簡單的就是涂抹輻射散熱涂料，可以將熱量用輻射方式帶離燈殼表面。