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大功率LED路燈存在的問題和解決方案
來源:中國節能產業網 時間:2009-7-29 16:49:40 用手機瀏覽

  作為解決辦法,導熱介質就應運而生了,它的作用就是填充兩個接觸表面之間大大小小的空隙,增大發熱源與散熱片的接觸面積。導熱硅脂是我們最常見的導熱介質。

  導熱硅脂是用來填充鋁基板與散熱片之間的空隙的材料的一種,這種材料又稱之為熱界面材料。其作用是用來向散熱片傳導鋁基板散發出來的熱量,使鋁基板溫度保持在一個可以穩定工作的水平,防止鋁基板因為散熱不良而損毀,并延長使用壽命。

  作為一種化學物質,導熱硅脂有著一些反映自身特性的相關性能參數。了解這些參數的含義,大致上可以判斷一款導熱硅脂產品的性能高低。

  導熱系數(Thermal Conductivity),導熱系數的單位為W/m•K(或W/m•℃),表示截面積為1平方米的柱體沿軸向1米距離的溫差為1開爾文(K=℃+273.15)時的熱傳導功率。數值越大,表明該材料的熱傳遞速度越快,導熱性能越好。

  目前主流導熱硅脂的導熱系數均大于1W/m•K,優秀的可達到6W/m•K以上,是空氣的200倍以上。但是和銅鋁這些金屬材料相比,導熱硅脂的導熱系數只有它們的1/100左右,換而言之,在整個散熱系統中,硅脂層其實是散熱瓶頸之所在。對于一個散熱系統而言,不僅是散熱器的事,導熱介質也是很重要的組成部分:

  散熱系統的總熱阻 = 散熱器熱阻 + 導熱介質熱阻

  導熱硅脂作為我們最常用的導熱介質,其重要性不言而喻了,要降低其熱阻,一方面取決于產品本身的性能, 另一方面取決于對產品的使用。因此我們要盡量選用那些導熱性能好熱阻低的導熱硅脂,并在使用上多加注意,在保證硅脂完全填充熱源和散熱器表面空隙前提下,涂抹方式硅脂層盡可能地薄。

  值得大家注意的是普通導熱硅脂在高溫環境中使用一段時間后會出現“干化”或“硬化”現象,將會大大影響散熱效果。因此在鋁基板與熱沉之間的導熱環節需重視。

  有關人士正研究在熱沉材料上進行特殊的陶瓷化處理直接安裝線路,經過這樣的優化后將會根本解決散熱的導熱環節。

  從國內現有參與制作LED路燈的企業廠家來看,大部分是沒有制作過路燈,對路燈制作的技術具體要求較模糊,互相參照模仿,以常規傳統“蛇頭”形狀制作具多。當今LED路燈矩形狀的重量與風阻影響著路燈的改造安裝,在光學配光和維護要求上與其常規氣體放電燈燈具相比難度較大,特別是直接的使用方業主反應強烈,給應用推廣帶來了困難。

  我從國家電光源檢測中心得到的相關信息,在諸多廠家送檢產品中就在IP防護這一項目上,絕大多數存在問題,而且意識不到問題的所在,認為我們的產品在水里都浸泡過也沒有問題,怎么到檢測中心就出問題?相信也有些產品在使用一段時間暴露出光源腔體存有水氣。我看到許多廠家在檢測中心排隊送檢的產品,感到心痛,很多彎路是可以避免的。在燈體密封結構上,在密封圈的材料選用上,飛利浦的燈具在這方面就做了專門的研究。

  在路燈造型結構設計上,不要跟著傳統路燈的模樣走。路燈的功能是要達到道路照明的要求,可以發揮LED光源的任意組合強項,可制作成“變形金剛”的特點,能真正做到“白天觀景,夜晚觀燈”的城市景觀效果。道路照明要求的是;一定的照度和路面均勻度與平均照度,常規照明燈具反射器的缺憾在路面平均照度上難以達到標準要求。在燈具出光效率的有效利用上,傳統路燈的效率標準應≥70%為合格,但實際上有一部分溢散光不能準確地控制在照射面上并且無法利用,造成光污染,有效利用率約50%,而LED路燈的光學配光可以準確控制光線方向,有效利用率達60%以上。

  從當今大功率LED路燈點光源及光效的特點來看,要滿足道路照明的要求,必須要把有效的光強利用到有效的照明范圍,道路照明的燈桿間距基本在30—40m,要保證道路的平均照度要求,其點光源LED燈具配光要使得路面沒有斑馬效應,需進行相應的二次光學系統配套設計。

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