根據(jù)能量守恒定律，LED燈熱平衡后Q產(chǎn)=Q導(dǎo)+Q罩=Q散+Q罩=Q流+Q輻+Q罩(熱量從燈罩散出的很少，為便于分析，在此忽略不計)，即a.W=c.(T2-T3).S散+d.(T42-T43).S散。

　　在一定環(huán)境條件下，對于特定散熱器而言，對流系數(shù)、輻射系數(shù)是恒定的，散熱面積也是一定的;對于恒定電源，產(chǎn)熱功率是一定的，那么由以上公式可知(T2-T3)是一定的，因此散熱器到表面環(huán)境的散熱熱阻是一定的。但如果燈源的產(chǎn)熱功率(a.W)增大(或減小)，散熱器外表面溫度也會升高(或降低)，分析一下輻射散熱公式可以知道，散熱器外表面溫度T2升高(或降低)的比例小于產(chǎn)熱功率增加(或減小)的比例;因此散熱器外表面到環(huán)境空氣的熱阻與產(chǎn)熱功率有關(guān)，產(chǎn)熱功率增加，散熱器表面到環(huán)境的熱阻應(yīng)該略減小，相反，產(chǎn)熱功率降低，散熱器表面到環(huán)境的熱阻會略升高。

　　對于不同散熱器，在產(chǎn)熱一定的情況下，由公式⑸、⑹可知散熱面積、對流系數(shù)、輻射系數(shù)越大，(T2-T3)就越小，那么散熱器熱阻也越小。也就是說，散熱器的散熱熱阻不僅與其本身的散熱面積以及散熱器表面材料的輻射系數(shù)有關(guān)，還與LED燈所處環(huán)境的通風(fēng)情況也就是周圍空氣的自然對流系數(shù)有關(guān)，是一個可變量。

　　3.散熱器(到環(huán)境)的總熱阻

　　散熱器的總熱阻等于散熱器本身導(dǎo)熱熱阻加上散熱器表面到環(huán)境的散熱熱阻，散熱器到環(huán)境的熱阻可通過以下公式計算：

　　R3=R1+R2=(T1-T3)/a.W ⑺

　　通過前面的分析可以知道，影響散熱器總熱阻的因素可以概括如下：

　?、?散熱器本身參數(shù)的影響：散熱器平均傳熱距離越短，散熱器熱阻越小;散熱器平均傳熱面積越大，散熱器熱阻越小;散熱器材料導(dǎo)熱系數(shù)越大，散熱器熱阻越小;散熱器散熱面積越大，散熱器熱阻越小;散熱器表面材料的輻射系數(shù)越大，散熱器熱阻越小

　　⑵.對流系數(shù)的影響：散熱器周圍環(huán)境通風(fēng)越好，自然對流系數(shù)越大，散熱器熱阻越小

　?、?產(chǎn)熱功率的影響：同一散熱器，同樣環(huán)境下，實際產(chǎn)熱功率越大，散熱器的熱阻反而略有減小。

　　所以散熱器的總熱阻不僅與散熱器的散熱面積、幾何尺寸、表面材料的輻射系數(shù)等自身因素有關(guān)，還受LED的產(chǎn)熱功率以及周圍環(huán)境的對流系數(shù)等外部因素的影響，并不是一個恒定的數(shù)值。但一般來說，在自然對流情況下對流系數(shù)變化并不大，正常情況下LED產(chǎn)熱功率的變化也不會太大，對熱阻的影響應(yīng)該很小。為便于分析和計算，我們在應(yīng)用時可近似認(rèn)為散熱器的總熱阻是一定的。

　　五.散熱器散熱性測試方法介紹

　　在此選擇形狀相近的壓鑄鋁和Thertrans導(dǎo)熱塑料兩款散熱器進(jìn)行測試，并對測試結(jié)果進(jìn)行分析、對比。

　　1. 實驗設(shè)備

　　四通道溫度測試儀——精度0.1℃

　　感溫線

　　數(shù)顯溫度計

　　電腦

　　2. 測試樣品

　?、?A19壓鑄鋁散熱器——市購(表面噴白漆)

　?、?TR-E101W Thertrans導(dǎo)熱塑散熱器(內(nèi)置鋁套)——上海合復(fù)復(fù)合材料科技公司(表面噴白漆)

　　以上兩款散熱器尺寸基本相同，散熱面積相當(dāng)，如下圖示

　　3. 測試燈源——六顆燈珠(串聯(lián))LED(發(fā)光效率20%左右)

　　4.測試電源——5W直流驅(qū)動電源(測試時置于散熱器外部)