《LED照明：散热与导热孰轻孰重》.pdf

LED 照明：散热与导热孰轻孰重 似乎业内外都知道，在LED 照明中，散热是头等重要的事情，可 以把一切罪过都归咎散热问题，例如光衰、死光源，甚至死灯。然， 我不这样认为，散热是一个笼统的概念，不仅仅是 LED 明灯具中 与外媒的热交换，更重要的是热量从 LED 芯片传导到灯具的散热表 面。在很多的LED 灯具的散热设计中都充分考虑了散热面积，理论 上讲散热是没什么问题的，但却在 明工 中早早地出现较快光衰和 死光源，给 LED 照明涂抹了重重的灰色和黑色，在用户中流传最广 的是认为LED 技术还不成熟，这对我们专业的LED 研发、设计、生 产的工作都来说，既是冤枉，也不全是，毕竟我们没能给用户提供满 意的LED 照明产品。例如，以下两张对比 片，如果你是用户，你 会怎么去想？ 图1 通车时的照片 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 图2 一年后的照片( 因为失去维修能力，死光源多的灯和死掉的灯被拆走了) 为什么散热对LED 来说是一个头痛的事情？LED 到底能发出多 少热量？ “LED 发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能， 而是一部分转化成为热能。LED 的光 目前只有 100lm/W ，其电光 转换 率大约只有左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。” 摘自很多相关关于LED 热量的论文和文章。 关于大多数专业人士所说的LED 把 20~30%的电能转变为光的 说法，我并不赞同。通常所说的电能转换为光的比例，是说的转换为 可见光的部分，而不是全部光谱。如果按 全部光谱来计算，可能白 炽灯泡的转换效率最高了，其中的大部分频谱分布于红外频谱，可见 光的部分为 10Lm/w 左右，如果按 人的眼睛对最敏感的555nm 黄 绿光的 1W 功率发出的光通量是为 683 Lm 来计算，白炽灯泡只把 1.46%的电能转换为 （可见）光，而其余98.54% 的电能转换为热量。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 我们现在的商品级LED 光源的光效差不多是130Lm/w(350mA) ，那 么它是否把 130/683=19.03%的电能转换为 （可见）光呢？似乎是， 如果按 这样计算，那么总有一天LED 光源的光 会做到300Lm/w ， 好像应该是把300/683=43.92% 的电能转换为（可见）光，这样的话， 散热的问题就很容易解决了。然而，我认为答案不是这样的。 首先，我们知道，现在所用的白光 LED 是通过蓝光激发黄色荧 光粉产生白光的，这其中的光 产生 7~9 倍的增量光通量，例如， 如果增量为7 倍，那么15Lm/w 的蓝光LED 所做的白光LED 的光 就是15*7=105Lm/w ，19Lm/w 的蓝光LED 所做的白光LED 的光 就是 19*7=133Lm/w ，这就是说，这两种光 的白光 LED 光源的电 能转换为（可见）光的比例分别是：15/683=2.19%和19/683=2.78% 。 换句话说，从发热效率的角度来说描述 LED 的发热量，其实是与白 炽灯泡没在本质的差异，即使白光LED 的光效达到了300Lm/w ，也 只有 6.27%的电能转换为 （可见）光，所以，LED 光源的散热是一 个永恒的话题，而绝不是简