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LED照明光源的温升与散热

上传人:郑建红/李杰峰

上传时间: 2014-04-17

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  LED照明灯具作为第四代照明光源,具有节能、环保、寿命长、体积小灯特点,且LED光谱中没有紫外线和红外线,热量低和无频闪、无辐射,废弃物可回收,没有污染,不含汞元素,属于典型的绿色照明光源。作为一种高效节能的新型光源,由于生产工艺和性能不断进步,LED照明逐步取代其它照明领域已经成为一种必然优势。

  1、LED照明光源温度升高的原因分析

  目前限制LED照明发展的限制因素除了成本外,就是散热问题。LED属于半导体发光器件,随着自身温度的变化,其特性会有明显的变化。研究表明,LED的结温越高,光源越早出现光衰,寿命就越短。若以光衰降至70%时作为LED正常使用的标准,当结温为65°C时,LED寿命更可达到9万小时~10万小时;结温升到75°C时,寿命降至5万小时;结温为95°C时,寿命为2万小时;当结温为105°C时,光源寿命只有一万多小时。由此看来,延长LED光源寿命的关键就是要降低结温,加速LED灯具的散热效果。

  LED在电源的驱动下,不仅产生光能,还产生大量热能。对于LED芯片来说,体积越小,其本身的热容量也很小,产生的热量不能及时传导出去,因此会产生很高的结温。LED光源,除了作为可视光消耗的能量外,其它能量都转换成了热能,大约70%的电能都变成了热能。另外,由于LED封装面积小,通过对流和辐射的散热少,也使LED光源积累了大量的热,使LED光源的温度升高。

  2、LED照明关于散热不良的危害

  2.1电子元件变形

  LED灯具由多个电子元件构成,每个元件的材质的热膨胀细数也不一样。当温度升高时,结合在一起的元件的膨胀率就不一样,就可能使材质发生弯曲变形,甚至会在连接处因为应力过大产生裂纹。

  2.2电子元件烧断

  LED作为热源的半导体元件,当温度上升时,其阻抗就会变小,电流增加,热能增加,温度上升,这样周而复始的恶性循环,容易发生电子元件烧断的电路故障。

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