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资料

LED行业塑料导热材料与铝材料对比报告

上传人:未知

上传时间: 2010-06-13

浏览次数: 344

  LED是继白炽灯、荧光灯和HID灯之后的第四代新型光源。LED光源的出现和发展,将引发照明领域的一次革命,具有划时代的意义。概括的讲,LED具有以下几方面的优点:

  ①LED是环保性能最好的光源。LED的眩光少,光谱中没有多余的紫外线和红外线,不含汞等有害物质,在运输、安装和使用中不会破碎,废弃物可回收,没有污染。

  ②LED为固态冷光源,十分坚固耐用寿命非常长。

  ③单色性好,色彩鲜艳丰富,灯光清晰柔和,并且可任意混合,从而使光色变幻多端。

  ④体积小,重量轻,应用灵活。

  ⑤响应速度快。白炽灯加电后需140-200ms的时间才能达到设定亮度,而LED通电后无需热启动时间,灯亮时间仅约60ns。

  ⑥发光效率高,能量消耗低,较同样发光效率的白炽灯可节电80%。

  基于以上优点,LED灯具将会是照明行业的一大发展趋势,用于室内照明的大功率LED灯具在数量上也将有很大的发展。

  一、LED灯具散热系统的作用

  当电流通过LED时,其PN结的温度将升高。结温的变化势必引起内部电子和空穴浓度、禁带宽度和电子迁移率等微观参数的变化,从而使LED的光输出、发光波长以及正向电压等宏观参数发生相应的变化。(禁带宽度是指一个能带宽度(单位是电子伏特(ev)).固体中电子的能量是不可以连续取值的,而是一些不连续的能带。要导电就要有自由电子存在。自由电子存在的能带称为导带(能导电)。被束缚的电子要成为自由电子,就必须获得足够能量从而跃迁到导带,这个能量的最小值就是禁带宽度。)

  实验发现,当LED结温升高时,发光材料的禁带宽度将减小,导致LED发生波长变长,颜色向红色偏移。当LED结温不超过其临界温度时,正向压降随温度的变化是可逆的。一旦LED的结温超过器件所能承受的最高临界温度时,LED的光输出特性将会永久性的衰减。

  下图为结温不同时,光输出与时间的关系,其中,红色为结温74℃,蓝色为结温为63℃。

  由图可见,当结温为74℃时,光输出衰减到50%所需时间为2年,而结温为63℃时,这一时间即增加到6年,可见结温对LED使用寿命的影响是非常巨大的。

  综上所述,在LED灯具中,散热系统的作用就变的尤其重要。目前市场上大功率LED室内照明灯具的散热外壳基本全部为铝,塑料导热材料还处于初期起步阶段。飞利浦MASTER LED MR16 新式灯具成为了全球首例大功率LED 应用,其铝制外壳被Stanyl TC导热塑料 所取代,同样达到了散热的目的。

  下面两张图片中的铝件虽然造型不同,起到的全部为散热作用,图一中灯具为大功率射灯,外壳为铝材料外表镀镍的散热系统,图二为蜡烛灯,中间部分为二次加工后用于散热的铝材料。

  下面图片中为飞利浦公司推出的MASTER LED MR16,其散热外壳材料为帝斯曼公司开发的Stanyl TC导热塑料。

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