led降温系统

led降温系统概述

LED灯的含义

所谓led(Light-emitting Diode的缩写) 灯是指采用半导体发光二极管技术做为发光源的一种新型环保照明产品。LED 灯具有省电节能，易控制、免维护、安全环保、使用寿命长等特点，其使用寿命可达50,000-100,000小时，远超过传统钨丝灯泡的1,000 小时及萤光灯管的10,000 小时。LED作为一种新型的节能、环保绿色光源产品，必然是未来发展的趋势。

LED灯面临的散热困境

LED的优点之一是拥有很高的光电转换效率，与传统光源相比有很大的提升，不过目前LED灯具产品尚有不足，发光效率偏低，主流产品的光电能转换效率大概还是只有15-20%,这意味着多达80-85%的电能还是转换成了热量，因此工作时会产生较多的热量，需要使用一些散热设备将热量导出并散发到环境中，否则将会影响LED设备的使用寿命甚至导致无法工作。由于受到目前技术发展的限制，散热问题一直是LED照明面临的重要挑战。

清华大学退休教授、美国PAM公司顾问茅于海认为，LED散热面临的主要挑战还是体现在大功率路灯，以及体育场和球场高亮度灯的这些大功率LED设备的使用散热过程。因为这些LED设备功率大，所需散的热量也大，而且在露天面临各种炎热暴晒天气，增加了散热的难度。剧场的高亮度聚光灯也是难点之一。另外，高功率PAR38灯由于体积小、功率大，要求无电磁干扰也增加了散热的难度。

目前普通散热模式

目前普通的LED路灯的散热方式主要有:自然对流散热、加装风扇强制散热、热管和回路热管散热等。这几种散热方式有其存在的意义和作用，但也相应的有其缺点和不足之处，例如风扇散热方式系统略显复杂，可靠性比较的低，经常是风扇的寿命比芯片还短，现在基本上已被业界抛弃;而热管散热虽被业界所接受，使用比较广泛但效果上还是较为牵强，往往不能达到LED工作的最佳温度;另外还有一种就是用散热片散热，通过散热片和LED热源结的接触来通过散热片带走多余的热量，但往往因为设备大小所限导致散热片表面积有限，效果还是不尽如人意。

灯杯式散热器(铝)散热功耗≤60W

热管式散热器散热功耗≤100W

散热功率达200W的微槽群散热器

不管是热管回路还是散热片的散热都是采用被动式散热方式，即热源的热量被散热器接收然后散热器再在空气中散发传导过来的热量，这种散热方式在小型设备或小功率设备中使用和存在比较广泛，对于功率大热量大的设备来说上述散热方式就显得捉襟见肘了。由于被动散热器受制于有限的换热能力，单位时间内能带走的热量很有限，使得用来冷却大功率LED模组的散热器不得不做得很大很重，这就不符合大功率LED散热系统小体积的需求。

先进的LED散热模式

通过强制对流换热的高效散热能力快速带走热量，降低LED芯片的温度，并且同时减小了散热器的体积及重量，更好地满足照明设计小型化的要求，这就是所谓的主动式散热。而市场上常见的主动式散热就是压缩机式散热，例如我们家庭里常见的冰箱空调等设备都是产生冷源的主动式散热设备，工业用的主动散热设备有机柜空调、微型压缩机芯片降温等，可以说采用主动式散热是将来大功率LED散热的方向所在。受到体积的限制，在LED设备中通常不会采用很大尺寸的散热器，因此微型压缩机散热系统对大功率LED行业来说是一个不错的选择。现有的微型压缩机中尺寸最小的当属由美国Aspen公司研制开发的全球最小的微型直流压缩机，以该压缩机为核心压制的微型散热系统现已由深圳某公司研制成功:

全球最小的微型直流压缩机

压缩机散热原理、特点

该套设备可广泛用于军事、医疗、电子、IT行业的降温散热。这款全球最小的微型压缩机制冷系统是利用压缩机制冷原理，通过冷媒带走热量，主动产生冷源来冷却需要降温的设备，整套设备均具有超小体积，高制冷量，适应高温工况等特点，可满足各种便携移动，狭小空间，局部降温，直接制冷等多方面的应用，而在大功率LED降温系统上的应用则是完全满足其对小体积大散热量的需求。

微型压缩机制冷系统

该散热系统LED散热解决方案有以下特点:

1、 微型压缩机散热系统体积小，由于其核心系统采用全球最小的微型压缩机，所以其整体体积非常小，适合用于对散热体积需求小的设备。

2、 微型压缩机散热系统蒸发器部分，也就是和热源的接触部分体积非常小，仅有45mmX45mm，可以根据用户尺寸进行订做，可大可小。而接触冷头部分材料则是使用优质铜材，大大减小了LED芯片热源与传导冷媒之间的热阻，使得热量传导更加快速，根据权威机构测试，蒸发器接触表面和散热冷媒的温差最高仅为10℃，在冷媒散热温度为30℃的情况下，热源接触面的温度仅仅为40℃，热源发热功率此时可以达到500W，以光电转换率为50%的大功率LED设备而言，500W的散热功率相当于解决900~1000W的LED光照设备的散热问题，可以说微型压缩机制冷系统的散热功率基本满足所有大型大功率LED设备的散热需求。

压缩机散热的前景

这种新的散热设备可以真正把光衰寿命做到十年以上，通过增加散热器的长度，该方案可以用在1000瓦以上的投射灯、探照灯上，包括目前市场上正在开发的400W、600W、800W、1200W以上的投射灯、探照灯等。据悉，这款解决方案不但可以用在LED路灯，还可以用在其他超大功率LED灯，如运动场、机场、码头、大桥投射灯，高尔夫球场灯、RGB舞台灯、RGB景观投射灯、广场灯、军事探照灯等，因为这些大功率LED设备都需要良好的散热性能，可以预见，微型压缩机制冷系统将在大功率LED领域拥有非常广阔的前景和未来。