在我們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中LED燈具區(qū)別于傳統(tǒng)燈具，一般都有個(gè)很明顯的標(biāo)志：后面有散熱片。并不是因?yàn)長(zhǎng)ED溫度很高需要散熱。恰恰相反，正是因?yàn)長(zhǎng)ED屬于冷光源，芯片很“怕熱”，才要做好散熱，讓他能穩(wěn)妥工作。一直以來(lái)困擾LED燈具發(fā)展的兩大問(wèn)題：一是成本，二是散熱。其中散熱能力的好壞不僅影響燈具的光效，還關(guān)系到燈具可靠性，所以可以說(shuō)散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)是LED燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。散熱性能的優(yōu)劣和LED的工作溫度會(huì)影響到燈具的發(fā)光效率和壽命。

LED散熱方式分類及選擇

從物理原理角度可分為：傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流。

從使用類別角度可分為：

1、按使用材料分：鋁、鐵、銅、合金、陶瓷、導(dǎo)熱塑膠、納米涂層。

2、按材料結(jié)構(gòu)分：整體式、鰭片式、熱管/熱柱、導(dǎo)流式散熱、均熱板。

3、主動(dòng)式：風(fēng)扇、離子風(fēng)散熱、半導(dǎo)體制冷。

4、同時(shí)應(yīng)用以上兩種或兩種以上的的散熱方式，這也是最為普遍的一種。

燈具散熱設(shè)計(jì)考慮要素

1、明確LED燈具需要散熱的功率。設(shè)計(jì)散熱器時(shí)要用到的一些參數(shù)有金屬的比熱和導(dǎo)熱系數(shù)、芯片的熱阻、散熱器的熱阻、周?chē)h(huán)境的熱阻等。

2、確定散熱方式。

3、確定LED燈具允許的最高工作溫度。

4、計(jì)算散熱器的體積和散熱面積，并確定散熱器的形狀。

5、將散熱器與LED燈組合成為完整的燈具，并進(jìn)行檢驗(yàn)其是否滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。

6、散熱器與燈罩的密封要做到防水、防塵，燈罩與散熱器之間要墊抗老化的橡皮墊，再加固。

如何判斷散熱的優(yōu)劣？ 

一款散熱設(shè)計(jì)合理，制做精細(xì)的燈具，散熱能力和功率有相應(yīng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。散熱片的體積、重量決定了熱量的儲(chǔ)存能力，所以散熱片一般都是個(gè)大坨坨。散熱片的面積決定了最后的散發(fā)能力，為了加大面積，一般會(huì)做成各種柱、網(wǎng)、片等形狀。

把LED燈具外殼設(shè)計(jì)成柱、網(wǎng)、片等形狀，直接利用燈殼作為散熱器可以滿足IP防護(hù)等級(jí)，同時(shí)還可以得到很大的散熱面積。另外，防塵效果更好，方便清洗。 

我們?nèi)绾闻袛嘁粋€(gè)燈具散熱性能做得好不好？

判斷一個(gè)燈具散熱性能最直接的方法是測(cè)量燈具工作時(shí)LED芯片的溫度，專業(yè)術(shù)語(yǔ)叫做“結(jié)溫”。結(jié)溫控制在可接受的范圍內(nèi)，那就是做得好，反之就是偷工減料了。 

但是，結(jié)溫不是那么容易測(cè)量的，需要一連串的專業(yè)設(shè)備和方法，才能準(zhǔn)確測(cè)量出燈具內(nèi)部核心位置LED芯片的結(jié)溫。有時(shí)，即使用專業(yè)設(shè)備，也只能從外部看到表象，無(wú)法深入測(cè)量。

“半小時(shí)照度法”測(cè)結(jié)溫

既然我們沒(méi)法直接測(cè)量結(jié)溫，那有沒(méi)有間接的方法可以得知結(jié)溫呢？慶幸的是，一般 LED 結(jié)溫升高，光通量會(huì)下降。那么，我們只要測(cè)量燈具照在同一個(gè)位置的照度變化，就可以反推出結(jié)溫的變化了，而燈具行業(yè)中使用最為廣泛的為“半小時(shí)照度法”。

具體做法是：

1、選擇一個(gè)不受外界光干擾的場(chǎng)所，最好是晚上，關(guān)掉其他燈。 

2、冷態(tài)開(kāi)燈，立即測(cè)量一個(gè)位置的照度，記下此時(shí)讀數(shù)為“冷態(tài)照度” 

3、保持燈具和照度計(jì)位置不變，燈具持續(xù)工作。 

4、半小時(shí)后，再讀取此處的照度值，記下讀數(shù)為“熱態(tài)照度”。

5、如果兩個(gè)數(shù)值相差不多（10~15%），則此燈具的散熱系統(tǒng)基本良好。 

6、如果兩個(gè)數(shù)值相差很遠(yuǎn)（大于20%），則此燈具散熱系統(tǒng)值得懷疑。

我們列舉幾個(gè)常用芯片的“光通量 vs 結(jié)溫”變化曲線，可以從此曲線看出，光通量下降多少流明，可以間接得知結(jié)溫上升到了多少攝氏度。

圖：OSRAM S5（3030）芯片，光通量比25℃時(shí)下降20%時(shí)，結(jié)溫已超過(guò)120℃

圖：OSRAM S8（5050）芯片，光通量比25℃時(shí)下降20%時(shí)，結(jié)溫已超過(guò)120℃

圖：OSRAM E5（5630）芯片，光通量比25℃時(shí)下降20%時(shí)，結(jié)溫已超過(guò)140℃

圖：OSLON® SSL 80 White芯片，光通量比25℃下降15%時(shí)，結(jié)溫已超過(guò)120℃

圖：Luminus Sensus Series芯片，光通量比25℃下降15%時(shí)，結(jié)溫已超過(guò)105℃ 

從上面幾張圖可以看出，如果半小時(shí)后的熱態(tài)照度比冷態(tài)下降20%，基本上結(jié)溫都已超過(guò)芯片的耐受范圍。基本可以判斷散熱系統(tǒng)不合格了。

這是大多數(shù)的情況，但在某些特點(diǎn)環(huán)境下“半小時(shí)照度法”就不太適用了。如下圖

圖：OSLON Square 1-5W芯片，結(jié)溫從25℃升高到40℃時(shí)，光通量是逆天上升的！然后才開(kāi)始下降，到120℃時(shí)，光通量下降約10%而已。所以，對(duì)這個(gè)芯片，用“半小時(shí)照度法”評(píng)估散熱時(shí)，只能接受5~8%的變化哦！

判斷LED燈具散熱優(yōu)劣小結(jié) 

手摸不燙，不一定好

手摸很燙，肯定不好

允許變化范圍要看芯片的溫度曲線