新型热管技术在大功率LED照明中的应用

大功率LED的散热问题严重制约着它的发展。采用新型热管技术改变大功率LED的散热方式,尽可能地散发LED的热量,对大功率LED的发展有着越来越重要的意义。     

大功率LED封装散热方式

LED被称为第四代照明光源和绿色光源,近几年该产业迅猛发展。由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命和可靠性等,因此散热技术已经成为大功率LED产业发展的瓶颈。本文主要介绍了大功率LED封装过程中三种散热方式——自然散热、热管技术散热和半导体制冷散热,同时还介绍了它们各自的原理以及优缺点。本文介绍了国内外学者的最新研究成果以及大功率LED散热方式的未来发展方向。     

浅析LED灯具散热问题

随着LED市场发展,LED替换传统高压钠灯成为必然趋势,LED的能量是由光能量＋热能量组成．如何有效的提高散热效率,加快灯具的散热速度,降低LED产生的热能量是提高LED光能量的主要途径。同理,LED的散热问题直接制约着大功率LED灯具的发展,如何快速解决灯具的传热及散热问题是成为LED迈向大功率的关键因素。     

道路照明中大功率LED路灯散热方案的研究

大功率LED的发光效率、使用寿命、光输出定向性等指标均优于常规的高压钠灯光源,因此在道路照明中将会逐步得到应用。在决定大功率LED的性能和路灯设计的几个关键技术中,散热设计是非常重要的一环,散热设计的好坏将直接影响到LED路灯的实际应用能否成功。文章主要从大功率LED的热特性着手,通过分析大功率LED的散热设计流程及常见的一、二次散热方案,来探讨大功率LED路灯的散热方案和不同的散热方案所适应的范围,给出了一些建议。     

道路照明中大功率LED路灯散热方案的研究（上）

大功率LED的使用寿命、光输出定向性等指标均优于常规的高压钠灯光源,因此在道路照明中将会逐步得到应用。在决定大功率LED的性能和路灯设计的几个关键技术中,散热设计是非常重要的一环,散热设计的好坏将直接关系到LED路灯的实际应用能否成功。文章主要从大功率LED的热特性着手,通过分析大功率LED的散热设计流程及常见的一、二次散热方案,来探讨大功率LED路灯的散热方案和不同的散热方案所适应的范围,并给出了一些建议。     

大功率LED散热封装技术研究

如何提高大功率LED的散热能力,是LED器件封装和器件应用设计要解决的核心问题。本文详细分析了国内外大功率LED散热封装技术的研究现状,总结了其发展趋势并提出减少内部热沉可能是今后的发展方向。     

大功率LED散热封装技术研究

如何提高散热能力是大功率LED实现产业化亟待解决的关键技术之一。本文详细分析了国内外大功率LED散热封装技术的研究现状,总结了其发展趋势并提出减少内部热沉可能是今后的发展方向。     

2021年度山东省科学技术进步奖受理项目“基于微通道高热流散热的海洋大功率LED照明技术体系构建与应用”简介

由山东省科学院能源研究所、中国科学院工程热物理研究所为主要完成单位的"基于微通道高热流散热的海洋大功率LED照明技术体系构建与应用"项目,立足我国经略海洋重大战略需求,以发展海洋领域节能高效照明技术为目标,经过多年攻关突破了半导体照明向大功率方向发展的技术瓶颈,解决了海洋大功率LED散热的行业难题,并实现了大规模推广应用,整体技术达到国际先进水平,在大功率LED无动力高效散热技术方面达到国际领先水平。     

大功率LED散热封装技术研究的新进展

如何提高大功率发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)的散热能力,是LED器件封装和器件应用设计要解决的核心问题.详细分析了国内外大功率LED散热封装技术的研究现状;总结了其发展趋势,并指出了减少内部热沉可能是今后的发展方向.     

基于平板微热管阵列的大功率LED散热技术

以当前节能减排的大环境和大功率LED应用中急需解决的散热问题为背景,将具有高效传热性能的平板微热管阵列应用于大功率LED散热技术研究中,设计出新型的大功率LED散热装置——基于平板微热管阵列的U型散热装置。该装置可以将热量及时有效地从LED芯片中带出,并通过散热翅片将热量都传递到周围环境空气中。以真实的LED作为发热源进行实验,论证了微热管阵列散热装置的有效散热能力,其良好的均温性,探索了LED基板与热管之间连接方式、U型热管与散热翅片之间连接方式、散热装置有效散热面积对大功率LED散热效果的影响,并结合实验结果,利用ANSYS仿真模拟软件对U型热管散热装置进行优化,进一步探索散热翅片间距、厚度、高度的最优值,对基于微热管阵列大功率LED的散热装置的进一步研发改进提出建议。     

LED照明散热技术现状及进展

对当前大功率发光二极管(LED)照明散热技术的现状进行了介绍。针对LED照明热源的特点,开发了一系列具有特殊翅片结构的热管换热器,并对不同工况下各种热管的散热能力进行了测试,测试结果表明,所研发的新型热管换热器散热能力比普通热管换热器有明显提高,结构更加紧凑,其中,外翻形翅片结构的热管换热器散热能力最好,可为LED照明散热技术的发展和研究提供参考。     

热管换热器应用于大功率LED路灯冷却系统的实验研究

研发了一系列将大功率发光二极管(LED)散热和热管传热相结合的用于大功率LED路灯冷却的热管散热器,并对设计出的热管散热器的传热性能进行了实验研究.实验结果表明,该系列热管散热器具有良好的散热能力,能控制节点温度在70℃以下,满足了LED路灯对结点温度的控制要求;同时实验结果表明,改变翅片结构,换热器散热能力明显不同,所研发的具有菱形、开孔形及外翻形翅片的热管换热器散热能力比普通矩形翅片热管换热器的散热能力明显提高,其中以外翻形翅片的热管换热器散热能力最好;另外研究了改变环境温度、热管排布数量、翅片材质及结构对换热器散热性能、换热装置体积、成本及质量的影响,找到更具应用价值的热管换热器形式;最后研究了热管换热器工作倾角对LED路灯散热能力的影响,倾角越小,散热能力越好,垂直使用时散热能力最差,最后从理论上加以分析.     

LED灯的散热问题研究

LED作为第四代照明光源,有光效高、寿命长、响应快和环保等特点,但是完全取代传统的光源还面临着许多技术难点,其中散热问题是限制LED灯具发展的一个重要因素。本文通过分析LED灯具热量传递过程,论述了目前LED灯散热研究的方法,对未来LED散热问题的研究发展作了展望。     

基于石墨导热介质的新型LED路灯散热系统

随着（大功率）LED技术的快速发展,大功率LED道路照明灯具的散热设计成为一个重要的产品评价指标,引起各公司广泛注意。本文首先分析石墨的导热性能,提出一种基于石墨导热介质的新型LED路灯散热系统,利用热分析软件Flotherm7.1进行仿真分析,然后对采用石墨导热介质的LED路灯和采用硅胶导热垫的LED路灯进行温度比较测试,计算机模拟仿真和实验测试均验证了石墨作为导热介质的优越性。本基于石墨导热介质的新型LED路灯已获国家专利（专利号：200920297203.6）。     

大功率LED灯具散热的优化设计

对大功率LED灯具的散热进行研究。从大功率灯具的散热器材料选择、散热器结构的优化设计、散热器表面处理工艺、有效散热面积、对流条件等几个因素进行分析与散热性能的关系,对各种不同的散热技术进行整合优化。结果表明：改善LED灯具的对流环境、对散热器表面进行工艺处理、合理选择散热器的材料和优化散热器的结构设计均能提高大功率LED灯具的散热效果。     

大功率LED灯具电源驱动的分析与研究

LED灯具的散热和电源驱动一直是制约其应用发展的两大难题,该文通过对大功率LED光源的特性和灯具对驱动电源要求的分析,结合现阶段应用比较成熟的几种LED驱动电源方案的研究,说明了在灯具设计时,除了解决好LED灯具的散热外,不论采用哪种驱动方式,都应该做到真正的恒流驱动控制,这样才能够保证LED灯具持续可靠稳定地工作,从而减少LED光衰,延长灯具的使用寿命。     

大功率LED热管散热器研究

大功率LED的结点温度过高会降低其发光效率和可靠性,并缩短使用寿命,这也是限制LED光源大规模应用的主要瓶颈。为了解决大功率LED芯片的散热问题,本文提出了一种热管与空气强制对流相结合,并采用蜂窝板作为蓄热结构的热管散热装置,建立了三维模型,采用CFD软件对其进行了数值计算,主要研究了热功率、散热片间距和风压对散热器性能的影响。模拟结果表明该散热器能有效地降低大功率LED结点温度,结点温度随输入功率成线性变化,得出了散热片合理的间距,通过综合考虑散热、风机功耗、稳定性等因素,确定风压的值。     

基于热管散热的LED器件封装热分析

大功率发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)结点温度的高低汽接影响到LED的寿命和可靠性,故保持LED结温在允许的范围内,是大功率LED封装和应用必须解决的核心问题.提出将扁平热管应用在大功率LED的散热上;比较了扁平热管和铜板两种散热方式下 LED的结点温度和热阻的热特性.研究结果表明,在输入功率为3 W时,热管冷却LED的结点温度为52℃,而铜板冷却LED的结点温度为83℃,对应的系统总热阻分别为8.8 K/W和19K/W.由此证明,在大功率条件下,热管的散热能力明显优于传统的铜板散热.     

LED汽车前照灯散热研究现状

随着大功率白色LED的光通量进一步提高,LED在汽车灯具应用中必将逐渐取代传统的白炽灯和卤钨灯,成为汽车照明的“第四代”光源。但目前LED运用于汽车前照灯还面临许多技术难点,其中较难克服的一部分是LED灯具的散热问题。该文介绍了已有的LED前照灯的散热解决方法,论述了当前散热方案存在的问题以及今后改善散热问题的方向。