LED Lamps内建风扇散热技术介绍

2011-05-03 22:31:13来源: 互联网
目前大功率LED散热机构种类可大致区分为“主动式散热”及“被动式散热”两种,主动式散热又可分为加装风扇强制散热与水冷式散热;另外,被动式散热则可区分为:自然散热、热管加鳍片、均温板加鳍片、回路热管技术等等。

  若以热的传递方式又可分为“热传导”、“热对流”及“热辐射”等3种方式。热传导是指在固体介质中,热流由高温处传递至低温处的现象。高温物体静置在空气中、冷却水内或以风扇降温,都属于热对流的传递。较低的流体温度、较高的流体流速及较大的接触面积,都有助于热对流的效果。基本上,增加散热面积、使用较佳热传导的材料及搭配风扇,都是目前解决发光二极管散热问题常用的方法。

  


  LED灯泡藉由开孔设计搭配风扇气流流动方向,可将LED产生的废热由灯泡内快速带至灯泡外。

  为何要用风扇散热?风扇具有导流、换气、散热等各种用途,且风扇是被动式空冷散热器与主动式风冷散热器主要的区别,没有风扇就不能称为主动式风冷散热器。风冷散热器是否正常工作,几乎完全取决于风扇的工作状态,在不改变散热结构与其他组成的情况下,使用更高效能的风扇,则可以令风冷散热器效能大大提升。使用风扇散热可以降低产品重量与体积,不仅提高散热效能,更可以使产品轻量化。

  一般风扇已长期广泛应用于电子系统、空调冷却换气系统、汽车引擎散热等。其中电子系统包括笔记本电脑、桌面计算机、服务器或通讯系统等;空调冷却换气系统则包括冷气机热交换器、排换气风扇等;而汽车引擎散热即所谓引擎冷却风扇。

  

  LED Lamps内建置风扇散热与否的差异比较

  风扇移热原理主要是靠叶片推动流体使其移动,进而产生流量,经由强制对流的方式带走散热器的热。LED灯泡藉由开孔设计搭配风扇气流流动方向,可将LED产生的废热由灯泡内快速带至灯泡外。LED散热风扇更适合应用在高瓦数LED灯泡散热,如LED PAR系列、LED天井灯…等等。

  相同大小LED灯的空间下,使用风扇可以使得LED基版温度降到约52°C左右,重量约为130g。传统式散热方式(如铝挤/铝压铸金属散热)LED基版温度约为70°C左右,重量约200g。

  考虑使用者对于噪音的感受,LED灯风扇为低噪音设计风扇,一般来说噪音表现皆小于20Dba,人耳不易察觉(测试标准:环境温度20-23度,湿度通常在50~70%基础下)。针对此点,LED灯泡厂力明光电(Ecomaa Lighting)表示,该公司采用母公司力致科技之专利磁吸含油轴承马达(Hydro-mag Bearing),使用滑动摩擦的套筒,可以降低风扇轴承运行时磨耗的噪音。

  力明光电指出,风扇搭配散热器设计可使得气流更加顺畅,减少涡流情形发生,利用转速控制降低气流产生的噪音。LED灯开发过程会利用半无响室进行噪音*估,进一步确认整灯设计的噪音值是否会过高。

  

  LED照明上使用风扇散热与否的重量比较表

  在风扇寿命方面,目前力明光电使用的风扇皆会进行MTTF(平均寿命时间)测试,测试条件为环境温度70°C下针对一定数量的风扇进行烘烤,并确认其是否正常运转。目前风扇的保固皆为2年。至于风扇的耗电量,以目前使用的5.5V轴流风扇为例,其耗电量约为0.55W。

  此外,有关于风扇集尘的问题,一般来说,粉尘或棉絮确实有可能会*在power module上,但并不会因此而影响到风扇之寿命或是造成噪音问题。依过去多年实验结果,目前风扇尚无出现过因粉尘或棉絮造成失效。

关键字:风扇  介绍

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0503/article_8027.html
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