大功率LED散熱核心機密
LED飛速發展的今天,大功率LED順勢而起,目前大功率LED照明燈具的最大技術難題就是散熱問題,散熱不暢導致LED驅動電源、電解電容器都成了LED照明燈具進一步發展的短板,也是LED光源早衰的緣由。
在使用LVLED光源的燈具方案中,由於LED光源工作在低電壓(VF=3.2V)、大電流(IF=300-700mA)的工作狀態,發熱很厲害,傳統燈具的空間狹小,小面積的散熱器很難很快導出熱量。儘管採用了多種散熱方案,結果都不盡人意,成為LED照明燈具一道無解的難題。尋找簡單易用、導熱性能好,而低成本的散熱材料始終都在努力中。
目前LED光源在上電後,大約30%電能轉化為光能,其餘的轉化成熱能因此要將這麼多的熱能儘快導出是LED燈具結構設計的關鍵技術,熱能需要通過熱傳導、熱對流、熱輻射才能散發。只有儘快導出熱量才能有效降低LED燈具內的腔體溫度,才能保護電源不在持久的高溫環境下工作,才能避免LED光源因長期高溫工作而發生早衰。
而熱傳導的重點,就在LED的晶元上,只有從源頭提高導熱率才能徹底解決散熱問題,晶元的導熱率如此重要,那麼到底要用什麼材料的晶元才能滿足我們的需求呢?
毫無疑問,絕對不是什麼FR-4,也不會是銅基板,鋁基板也跟不上需求了。那我們最好的選擇就是陶瓷電路板了。陶瓷的導熱能力毋庸置疑,在眾多材料中也是首屈一指的,氧化鋁陶瓷電路板的導熱率可以達到鋁基板的十倍左右,氮化鋁陶瓷電路板的導熱率比氧化鋁又要高十倍,在這種超高的導熱率下,LED的光衰會大幅減弱,使用壽命也會大幅增長。
目前國內生產陶瓷電路板的廠商有很多,例如東莞凱昶德,湖北斯利通等,雖然凱昶德的資歷比較老,但是斯利通陶瓷電路板後來者居上,與國家光電實驗室合作的激光快速活化金屬化技術(Laser Activation Metallization,簡稱LAM技術),利用高能激光束將陶瓷和金屬離子態化,讓它們長在一起使他們牢固的結合在一起。可大規模生產單面、雙面陶瓷線路板,可實現通孔盲孔的金屬化產品,產品質量穩定性好。2017-2021將會是中國LED井噴時期,全球市場佔有率會逐步增加,但是隨著龍頭企業的技術升級,將會造成中小企業退出市場,中小企業必須要跟上市場革新的大潮,才不會被泯滅掉。而陶瓷電路板,就將會是一個對於中小企業來講的升級機會,只有持續升級,才能順應市場,才能在未來群雄割據的市場下分一杯羹。
推薦閱讀:
※將舊手機拆了來研究,這麼做有用嗎?有哪些組件可以拿來反覆利用?
※如何在大學剩餘兩年成為一個合格的LAYOUT工程師?
※目前世界上PCB板電路印刷水平如何?我國是什麼情況?
※為什麼不同的電路板阻焊顏色不一樣?
※如何學習PCB layout ?