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LED灯:LED灯的材料影响LED的性能和寿命

通过 2020年1月31日 45的评论

LED灯已经成为今天的热门话题。为什么不呢?LED灯是传统白炽灯的一个巨大替代品,在图片中的LED灯出现之前,白炽灯一直被广泛使用。led的寿命比白炽灯长。事实上,一些类型的LED可以持续10万小时(11年半),而白炽灯的寿命非常短。它们也更有效率,因为它们的耗电量比白炽灯要少。

购买LED灯时的一个重大决定

在购买LED灯或其他任何电器时,人们最关心的是它的寿命。“这个LED灯能正常工作多久?”是一个总是会出现的问题。LED灯的散热片在LED灯的寿命中起着重要的作用。散热片放置在LED灯的后面。所以有人可能会想,“如果我的led正常工作,为什么我要担心后面是什么呢?”

事实上,在后面的东西(散热器),是最重要的方面,一个LED灯的寿命。散热片(或散热片材质)的好坏直接影响LED灯的使用寿命。让我们来了解如何做到这一点。

耗电量:led vs白炽灯

当电能通过LED灯时,一部分电能转化为热能,大部分转化为光能。在白炽灯泡的情况下,只有10%的电能转化为光能,其余的能量转化为热量。

这不仅是相当不可取的电力转换的热量被浪费,还负责发出的热量从而大大减少LED灯的效率,也就是说,它可以减少导致的能力将电能转化为可见光叫做发光性能。它的单位是(流明/瓦)。

LED灯散热器

为了阻止由于LED灯的外壳产生的热量而导致的LED灯效率的下降,使用了散热器。

什么是散热器?

你一定见过浴室里的水池/洗手盆。他们是做什么的?它们除去容器中多余的水,从而促进水在其中平稳和连续的流动。散热器的工作原理类似。散热器是一种从系统中吸收热量的散热器。因此,在LED灯中,当LED产生热量时,散热片将热量从LED灯中移除,从而确保系统持续散热,提高LED灯的效率。

散热器性能所依赖的因素

由于散热器从LED灯吸收热量,并将其消散在外部,有几个因素影响散热器的性能。

1.散热器尺寸:由于从LED灯到周围环境的传热发生在散热片上,因此建议散热片的表面积较大。通过增加散热片的数量,或者通过增加散热片的整体尺寸,可以获得更高的散热片表面积。

2.散热器表面精加工:如果使用表面涂漆的散热器,散热量会得到改善。当热的传递是由……来完成时,这种效应更加显著辐射向外的热量。

3.LED相对于散热器的朝向:LED光源相对于散热片的方向也对散热片的性能有影响。

4.散热器的材质:这是最重要的因素之一,直接负责散热器的性能。让我们试着去理解如何

用于制造散热器的材料

散热器主要是将LED光源内部的热量转移/消散到外部介质中。它可以通过三种方式做到这一点:

1.传导(热量从一种固体介质转移到另一种固体介质)

2.对流(热量从固体转移到流动的流体,例如空气)

3.辐射(在两个表面温度不同的物体之间进行热传递)

现在是最重要的问题:散热器应使用哪种材料?

散热器的材料在决定散热器的效率方面起着重要的作用。这是因为制作散热器所用材料的导热性直接影响散热器的散热能力。

对于这样的角色,人们会选择具有高导热性的东西。是一种具有很高导热率的元件,即它是热的良导体。但使用铜的缺点是价格昂贵。有些人还使用不锈钢为了这个目的,人们认为它是不会被腐蚀的。但不锈钢的问题是,它不是一个好的导体,因此不是一个好的选择。

散热器的另一种选择材料可以是铝。它有良好的热传导能力(比不锈钢好,但比铜少),而且相对便宜。事实上,铝是制造散热器最常用的材料,因为它既便宜又是良导体。市场上大多数灯具都有铝散热器。因此它是最受欢迎的材料。

热塑性塑料是散热器材料领域的一项新创新。它是一种特殊的工程塑料,导热性好,生产成本低。虽然热塑性塑料中的热传导没有金属中的高,但它与LED系统中产生的热量是一致的。换句话说,它非常适合满足LED灯的散热要求。与铝相比,热塑性塑料的辐射比高7%-8%,生产成本低20%-30%。请注意:热塑性塑料与普通塑料不同,普通塑料不应该用来制作散热器,因为它不能为led提供良好的使用寿命。

亚马逊上的一些好LED灯

引用:

http://www3.nd.edu/~leds/how/How.htm

http://www.lrc.rpi.edu/researchareas/leds.asp

http://www.lrc.rpi.edu/programs/solidstate/cr_thermalresistance.asp

http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_management_of_high-power_LEDs

http://www.ledinside.com/interview/2013/9/replacing_aluminum_with_thermoplastic_in_heat_sinks_cuts_cost_by_20_30

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