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LED车灯的散热的设计

文章来源:本站人气:897发表时间:2015-12-11 15:01:01

我们都知道LED车灯,LED(Light-Emitting-Diode中文意思是发光二极管),是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。据分析,LED的特点非常明显,寿命长、光效高、无辐射与低功耗。LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可达80~90%。

 

    然而LED车灯生产需要的技术难度比较高的哦,一个是LED的选择。现在一般的LED亮度很难上到一定成度,而车灯是严格要求了光形及相应点的照度的。对于车大灯:

 

    需要根据标准对光形的要求进行光学设计,包括LED的亮度、光束分布、光束角等进行选择设计。LED虽然能够节能且体积小,但是其光束角窄、对LED散热处理要求较高,所以led用作车灯时对匀光的处理需特别注意。另外就是对LED的散热处理,如果散热做的不好,不仅会影响LED的寿命,同时也会导致LED在发光器件出现光衰减,基于这两点的限制,LED车灯一直没有得到很好的发展,仅一些高端车上装配。生产时的LED质量控制及配光校验。

 

    而对于汽车灯中,相比于前照灯,信号灯的要求相对简单一些。但是主要还是解决LED的匀光问题,即如何让LED的输出光均匀分布,以及良好解决LED散热问题。LED车灯制作好后需要到相应的一些机构做性能测试及3C认证,现在国家强制要求车灯通过3C认证。

 

    而LED是通过三种方式散热,传导,对流与辐射,常用的是传导方式,也就是使用散热器。市场上的LED车灯具使用的散热材质有三种:导热塑料,铝材和陶瓷。导热塑料易燃,铝材有辐射,陶瓷散热最佳。

 

    那么对于众所周知LED散热的三种方式,传导、对流和辐射。在大功率LED散热设计上,业界普遍在传导上下功夫,但是只依靠传导已经到了极限,散热器温度难以再降低。当然增扇散热方案,因为寿命短,不可靠。那么对流散热只能靠天吃饭,有风散热,无风谈不上散热了。对辐射散热,大家可以从相关论坛发现,都不报希望。还有专家从理论上论证辐射散热仅占总散热量的不到1%,自然无法利用了。实际上,辐射散热无处不在。高于环境温度的物体,70-85%的热量是辐射出去的。那么辐射散热是否能在LED?

 

    最近几个月来,抱着试试看的想法,试验了台湾和大陆的三种辐射散热涂料。用现有的硅胶垫导热LED路灯做参照物,试验样本是分别在基板涂有三种涂料,代替硅胶垫。试验结果,三种涂料的散热都比硅胶垫好,散热器温度低2-30℃。当然低2-30℃实用价值不大,于是继续采取使涂料发挥更大散热作用的措施。竟然发现在环境温度300℃时,散热器升温只有140℃,达到LED厂家的要求。这个试验使用的就有ZS-411涂料。

 

    使用同一路灯设计,基板更换为优化基板。优化基板双面涂料,在环境温度30℃时,散热器温度为440℃,降温140℃以上。比较以上温度数据,优化基板正反两面刷涂料,比无涂料基板,散热器温度低3-40℃。散热器是否刷涂料对散热器温度没有影响,在这种灯具上可以淘汰散热器刷涂料方案。现有优化基板设计还要改进,可以增加散热面积,利用基板正面辐射会使LED车灯的散热效果更好。

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