LED行業塑料導熱材料與鋁材料對比報告
上傳人:未知 上傳時間: 2010-06-13 瀏覽次數: 344 |
LED是繼白熾燈、熒光燈和HID燈之后的第四代新型光源。LED光源的出現和發展,將引發照明領域的一次革命,具有劃時代的意義。概括的講,LED具有以下幾方面的優點:
①LED是環保性能最好的光源。LED的眩光少,光譜中沒有多余的紫外線和紅外線,不含汞等有害物質,在運輸、安裝和使用中不會破碎,廢棄物可回收,沒有污染。
②LED為固態冷光源,十分堅固耐用壽命非常長。
③單色性好,色彩鮮艷豐富,燈光清晰柔和,并且可任意混合,從而使光色變幻多端。
④體積小,重量輕,應用靈活。
⑤響應速度快。白熾燈加電后需140-200ms的時間才能達到設定亮度,而LED通電后無需熱啟動時間,燈亮時間僅約60ns。
⑥發光效率高,能量消耗低,較同樣發光效率的白熾燈可節電80%。
基于以上優點,LED燈具將會是照明行業的一大發展趨勢,用于室內照明的大功率LED燈具在數量上也將有很大的發展。
一、LED燈具散熱系統的作用
當電流通過LED時,其PN結的溫度將升高。結溫的變化勢必引起內部電子和空穴濃度、禁帶寬度和電子遷移率等微觀參數的變化,從而使LED的光輸出、發光波長以及正向電壓等宏觀參數發生相應的變化。(禁帶寬度是指一個能帶寬度(單位是電子伏特(ev)).固體中電子的能量是不可以連續取值的,而是一些不連續的能帶。要導電就要有自由電子存在。自由電子存在的能帶稱為導帶(能導電)。被束縛的電子要成為自由電子,就必須獲得足夠能量從而躍遷到導帶,這個能量的最小值就是禁帶寬度。)
實驗發現,當LED結溫升高時,發光材料的禁帶寬度將減小,導致LED發生波長變長,顏色向紅色偏移。當LED結溫不超過其臨界溫度時,正向壓降隨溫度的變化是可逆的。一旦LED的結溫超過器件所能承受的最高臨界溫度時,LED的光輸出特性將會永久性的衰減。
下圖為結溫不同時,光輸出與時間的關系,其中,紅色為結溫74℃,藍色為結溫為63℃。
由圖可見,當結溫為74℃時,光輸出衰減到50%所需時間為2年,而結溫為63℃時,這一時間即增加到6年,可見結溫對LED使用壽命的影響是非常巨大的。
綜上所述,在LED燈具中,散熱系統的作用就變的尤其重要。目前市場上大功率LED室內照明燈具的散熱外殼基本全部為鋁,塑料導熱材料還處于初期起步階段。飛利浦MASTER LED MR16 新式燈具成為了全球首例大功率LED 應用,其鋁制外殼被Stanyl TC導熱塑料 所取代,同樣達到了散熱的目的。
下面兩張圖片中的鋁件雖然造型不同,起到的全部為散熱作用,圖一中燈具為大功率射燈,外殼為鋁材料外表鍍鎳的散熱系統,圖二為蠟燭燈,中間部分為二次加工后用于散熱的鋁材料。
下面圖片中為飛利浦公司推出的MASTER LED MR16,其散熱外殼材料為帝斯曼公司開發的Stanyl TC導熱塑料。
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