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大功率LED 照明產(chǎn)品現(xiàn)狀

發(fā)布日期:2013-11-13
        目前,LED 的發(fā)光效率能使約30% 的電能轉(zhuǎn)換成光,其余70% 的電能幾乎都轉(zhuǎn)換成熱能,使LED 的溫度升高。小功率LED 由于其發(fā)熱量非常小,基本上不用采取熱措施就能被很好地應(yīng)用,例如儀表燈、信號燈、小尺寸液晶屏幕背光源等。但對于大功率LED,當應(yīng)用于商業(yè)建筑、道路、隧道、工礦等照明領(lǐng)域時,其散熱就是個大問題了。如果LED 芯片的熱量不能散出去,會加速芯片的老化、光衰、色偏移、縮短LED 的壽命。因此,大功率LED 照明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式和熱管理設(shè)計十分重要。
 
  現(xiàn)在市場上所有大功率LED 照明燈具均采用“芯片- 鋁基板- 散熱器三層結(jié)構(gòu)模式”,即先將芯片封裝在鋁基板上形成LED 光源模塊,然后將光源模塊安置在散熱器上制造成大功率LED 照明燈具。應(yīng)該指出的是,目前大功率LED 的熱管理系統(tǒng)仍沿用LED 早期用于指示燈和顯示燈的方式,屬于小功率LED 的熱管理模式。采用“芯片- 鋁基板- 散熱器三層結(jié)構(gòu)模式”制備大功率LED 照明,在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面存在明顯不合理的地方,如結(jié)構(gòu)之間接觸熱阻多、結(jié)溫高、散熱效率低,所以芯片釋放出來的熱不能有效地導(dǎo)出和散出,導(dǎo)致LED 照明燈具光效低、光衰大、壽命短,不能滿足照明需求。
 
  如何提高封裝散熱能力是現(xiàn)階段大功率LED 亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。LED 照明產(chǎn)品的發(fā)展方向和重點是: 高功率、低熱阻、高出光、低光衰、體積小、重量輕,因而使得對LED 的散熱效率要求越來越高。但是由于受結(jié)構(gòu)、成本和功耗等諸多因素的限制,大功率LED 照明難以采用主動散熱機制,而只能采用被動式散熱機制,但被動式散熱具有較大的局限性;而且LED 的能量轉(zhuǎn)換效率較低,目前仍然約有70%轉(zhuǎn)換為熱,即使光效再提高1 倍也還有40% 的能量轉(zhuǎn)化為熱。也就是說,很難提高到不用考慮散熱的程度,所以從長遠看,大功率LED 照明的散熱問題將是一個長期存在的問題。
 
  現(xiàn)在大功率LED 應(yīng)用于照明的時機已經(jīng)成熟,研制高效的自然散熱的熱管理系統(tǒng),已成為大功率LED 照明實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的先決條件和關(guān)鍵因素。因此,需要新的技術(shù)路線及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來徹底解決大功率LED 照明散熱問題。
 
 
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