led道路照明燈具散熱系統分析

　　4、主動(dòng)式散熱

　　主動(dòng)式散熱主要是通過(guò)水冷、風(fēng)扇等手段增加散熱器表面的空氣流動(dòng)速度，以便快速帶走散熱片上的熱量，從而提高散熱效率。具體到本文的等效模型中，就是通過(guò)增加對流系數h，以降低散熱片與大氣之間的熱對流內阻，從而降低LED芯片的PN結溫升。對于LED道路照明燈具，考慮到道路照明燈具的使用環(huán)境及防護要求，一般選用風(fēng)扇作為增加對流的手段。

　　為了證明風(fēng)扇的散熱能力，做了如下試驗：選用兩個(gè)能耗密度比較高的燈具樣品，分別在有風(fēng)扇和無(wú)風(fēng)扇的情況測量包括LED芯片結溫以及散熱片溫度等在內的各個(gè)溫度參數?？紤]到道路照明燈具通常為IP65防護燈具，而風(fēng)扇則需要更高的防水防塵等級，因此預計以后市場(chǎng)化的LED照明燈具產(chǎn)品中的風(fēng)扇應該是封閉在燈具內。因此在測量樣品時(shí)，我們將裝有風(fēng)扇的燈具放在一個(gè)封閉的金屬腔體內。在采集實(shí)驗數據時(shí)，除了采集燈具中LED芯片的結溫，我們還用兩個(gè)溫度探頭，分別讀出燈具散熱器和金屬空腔外殼的溫度以做參照，具體測試數據見(jiàn)表2。

表2：有、無(wú)風(fēng)扇時(shí)樣品各部分的溫度

　　通過(guò)對比表2列出的測試數據可以發(fā)現，在加了風(fēng)扇之后，兩個(gè)樣品的LED芯片的溫度分別下降了3217℃和3613℃，相比沒(méi)有風(fēng)扇時(shí)，結溫有了大幅度的下降，這說(shuō)明增加風(fēng)扇的確在很大程度上改善了燈具的散熱性能。從表2可以發(fā)現，溫度明顯下降的主要是LED芯片的結溫和燈具散熱片的溫度，包圍燈具的金屬腔的溫度在加了風(fēng)扇之后并沒(méi)有明顯的變化，這是因為加了風(fēng)扇之后，只不過(guò)是增加了散熱器表面的空氣流動(dòng)速度，增加了對流系數，從而降低了對流的熱阻，但是LED芯片產(chǎn)生的熱量要散出去還是要通過(guò)封閉的金屬腔外殼，而燈具產(chǎn)生的熱量是一定的，所以通過(guò)金屬腔外表面散出的熱量也是一定的，無(wú)論我們怎么改變里面的風(fēng)扇風(fēng)速，金屬腔外表的溫度變化應該是不大的。

　　5、結論

　　本文針對目前LED道路照明燈具常用的兩種散熱模式選取了一些樣品，對其各部分溫度進(jìn)行了系統科學(xué)的測試。通過(guò)對測試數據的分析，并結合LED燈具熱學(xué)分析模型，具體分析了影響燈具散熱效率的各方面因素，從而為設計高散熱效率的LED燈具提供指導，對推動(dòng)LED在道路照明中的應用具有重要意義。