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涂料、外型同步着手LED散热更上一层楼

2011-01-20 09:39
冷血の爱
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        LED照明商机大饼,在2011年持续被所有相关厂商关注,从最上游的磊晶发光效率、LED电源管理或调光设计到LED灯具的散热设计,均成为厂商研发的重点目标,其中对于LED发光效率影响甚巨的便是LED灯具的散热效果。

  随着功率增加,LED产生电热流之废热无法有效散出,导致发光效率严重下降,根据DIGITIMES的报导指出,温度对亮度的影响是线性的,但对寿命的影响却是指数性的,同样以接面温度为准,若一直保持50℃以下使用,则LED有近20,000小时的使用寿命,75℃则只剩10,000小时的使用寿命,100℃剩5,000小时,125℃剩2,000小时,150℃剩1,000小时。 温度光从50℃变成两倍的100℃,使用寿命即缩短成原来的4分之1,所以热会极度影响LED的使用寿命,本篇文章将从散热涂料及外壳设计探讨LED灯具的散热。

  当LED做为灯具光源应用时,很多灯具的外壳设计会过于强调散热技术中的传导环节,却忽视对流散热环节,许多厂商设计了各式各样的散热模组如热管、回路热管、加导热矽脂等等,却没有注意到热量最终还是要靠灯具的外表面积将热驱散,结果会导致热量仍滞留在灯具外壳,整体LED灯的温度上升,最终仍会影响到LED的发光效率。宇亮光电有鉴于此,特地在设计LED灯具外壳时,将散热重点摆在热对流,以柱状结构组成增加空气的流动率,让磊晶传导至灯具外壳的热可以顺利的利用热对流散逸到空气中。

  宇亮光电研发总监秦嘉谦强调,自家的LED产品的外壳都是以压铸的方式成型,秦嘉谦表示,目前市面上许多制作LED灯具的厂商在外壳上会选择以冲压的方式成型,但是冲压是将2个铝片组装起来并非一体成型,担心「铝」经过热胀冷缩后会变形,易有分散的风险,因此宇亮光电舍弃较便宜的冲压,选择成本较高的压铸成型,给消费者更高的使用保证。

  LED的散热解决方案除了考量到是否加装散热片、风扇或是利用热管将热源逸散之外,厂商还会在铝散热片上多上一层散热涂料,让LED散热速度更快。 散热涂料是在有机溶剂中添加黏结剂及微奈米等级的陶瓷粉体或金属粉体,均匀混合后以喷枪或浸泡等方式涂覆在铝散热片的表面,阴干或烘干后在表面上覆上一层具附着性的多孔性陶瓷薄膜(厚度约数十微米),这些陶瓷粉体有氧化铝、氧化锌、氧化钛、氮化硼、碳化矽等。 宇亮光电这部分采用的是日本Okitsumo的特殊奈米涂料,运用热辐射的方式将热气传导至空气中。 该产品同时被日本Hino货车所认可,所有Hino货车的水箱铜管皆用此散热涂料。

  虽然LED产品目前并未在生活中普及,不过看好未来绿色能源的趋势,台湾厂商如过江之鲫般涌进此行业,但是看上LED这块大饼的不只台湾,邻近的南韩也虎视眈眈。晶电董事长李秉杰指出,南韩LED厂快速跳入市场,影响全球LED供应版图,日前三星更宣布未来10年将投入23兆韩元(约188亿美元)发展LED事业,台湾LED产业必须整合,才能提升整体竞争力。 而LED市场是否能众望所归的冲出好成绩,可能还是要看LED照明的发展了。

  【编辑:Vessel 】

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