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LED 散熱設計 | ||||||||||||||||||||||||
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目前影響LED壽命及亮度,最大問題在 於散熱,主要發光都集中在小小的晶片中,如果LED溫度能控制在30度以下,則有30萬小時的壽命,(連續點亮34年多),但這局限於特殊實驗環境下,因此散熱問題對LED是很重要議題,散熱除了使用良好導熱材質外,還需考慮到表面積.空氣力學.及外在因素,熱它是一種能量,散熱需考慮熱傳方法,而熱傳則有傳導.對流.輻射,三種方法 |
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金屬20度C傳導系數 |
非金屬物20度C傳導係數 |
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| 不銹鋼 |
10-30 |
羊毛 |
0.03 |
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| 鎳 |
50 |
木材 |
0.05-0.2 |
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| 鎂 |
130 |
橡膠 |
0.1-0.2 |
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| 鋁 |
170-180 |
磚石 |
0.3-1 |
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| 銅 |
300-330 |
水泥 |
1-1.5 |
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| 銀 |
360 |
大理石 |
2-3 |
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從上面圖表可知,目前散熱大部份使用鋁基板做為傳導散熱材料,一般說來許多商品號稱有10萬小時壽命,都有點誇大,因為一個LED產品不只只有LED,還有其它電路或電阻.電容..等等,這些電子材料在市售品是不可能有此壽命的.目前在散熱以鋁為主,主要是其價格便宜,雖然有其它材料散熱佳,但其價格太貴,無法商品化,在散熱部份還需考慮到LED排列方式,及LED內部如何傳熱出來,目前雖然有部份 製程可降低LED溫度,但是也侷限於其制程偏貴,有待降低其成本才有機會商品化 |
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LED散熱方法 |
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因為散熱的方法有傳導.對流.輻射三種方法,因此能解決就是以此三大項做為基礎衍生發展,在材料科學上歐美日是比較進步,雖然有許多材料與方法有良好散熱作用,或已用在航太空業上,但考量是否能量產化及成本,許多方法 因為成本問題,不適用於民生及一般工業用品,因此要使用具有經濟效益的散熱法,才能夠商品化,以下簡單敘述散熱基本方法 |
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傳導藉由某項物質(如鋁片.銅片.散熱膏..等),將熱傳 出去,藉由其散熱物與空氣之接觸來達到降溫方法 |
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對流常見的方法就是用風扇強制將熱排出,或是利用流體熱氣學,自然的將熱排到大氣中 |
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輻射 |
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