LED行業(yè)塑料導(dǎo)熱材料與鋁材料對(duì)比報(bào)告
上傳人:未知 上傳時(shí)間: 2010-06-13 瀏覽次數(shù): 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(xiàn)和發(fā)展,將引發(fā)照明領(lǐng)域的一次革命,具有劃時(shí)代的意義。概括的講,LED具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):
?、貺ED是環(huán)保性能最好的光源。LED的眩光少,光譜中沒(méi)有多余的紫外線和紅外線,不含汞等有害物質(zhì),在運(yùn)輸、安裝和使用中不會(huì)破碎,廢棄物可回收,沒(méi)有污染。
?、贚ED為固態(tài)冷光源,十分堅(jiān)固耐用壽命非常長(zhǎng)。
?、蹎紊院茫术r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。
?、荏w積小,重量輕,應(yīng)用靈活。
?、蓓憫?yīng)速度快。白熾燈加電后需140-200ms的時(shí)間才能達(dá)到設(shè)定亮度,而LED通電后無(wú)需熱啟動(dòng)時(shí)間,燈亮?xí)r間僅約60ns。
⑥發(fā)光效率高,能量消耗低,較同樣發(fā)光效率的白熾燈可節(jié)電80%。
基于以上優(yōu)點(diǎn),LED燈具將會(huì)是照明行業(yè)的一大發(fā)展趨勢(shì),用于室內(nèi)照明的大功率LED燈具在數(shù)量上也將有很大的發(fā)展。
一、LED燈具散熱系統(tǒng)的作用
當(dāng)電流通過(guò)LED時(shí),其PN結(jié)的溫度將升高。結(jié)溫的變化勢(shì)必引起內(nèi)部電子和空穴濃度、禁帶寬度和電子遷移率等微觀參數(shù)的變化,從而使LED的光輸出、發(fā)光波長(zhǎng)以及正向電壓等宏觀參數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化。(禁帶寬度是指一個(gè)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(xù)取值的,而是一些不連續(xù)的能帶。要導(dǎo)電就要有自由電子存在。自由電子存在的能帶稱為導(dǎo)帶(能導(dǎo)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(dǎo)帶,這個(gè)能量的最小值就是禁帶寬度。)
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)LED結(jié)溫升高時(shí),發(fā)光材料的禁帶寬度將減小,導(dǎo)致LED發(fā)生波長(zhǎng)變長(zhǎng),顏色向紅色偏移。當(dāng)LED結(jié)溫不超過(guò)其臨界溫度時(shí),正向壓降隨溫度的變化是可逆的。一旦LED的結(jié)溫超過(guò)器件所能承受的最高臨界溫度時(shí),LED的光輸出特性將會(huì)永久性的衰減。
下圖為結(jié)溫不同時(shí),光輸出與時(shí)間的關(guān)系,其中,紅色為結(jié)溫74℃,藍(lán)色為結(jié)溫為63℃。
由圖可見(jiàn),當(dāng)結(jié)溫為74℃時(shí),光輸出衰減到50%所需時(shí)間為2年,而結(jié)溫為63℃時(shí),這一時(shí)間即增加到6年,可見(jiàn)結(jié)溫對(duì)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(tǒng)的作用就變的尤其重要。目前市場(chǎng)上大功率LED室內(nèi)照明燈具的散熱外殼基本全部為鋁,塑料導(dǎo)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(yīng)用,其鋁制外殼被Stanyl TC導(dǎo)熱塑料 所取代,同樣達(dá)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(tǒng),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(kāi)發(fā)的Stanyl TC導(dǎo)熱塑料。
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