成果信息

由于LED芯片集成度较高，基于目前的半导体制造技术，大功率LED只能将约15%的输入功率转化成光能，其余的85%左右变成了热能，为了将这些多余热量转移，在LED金属板热沉的上方，按要求将各大功率LED芯片装在散热装置上，让LED芯片散热单元与散热装置壳体处于镶嵌紧配合结构，并设计成负压空腔，在空腔内部事先充入其容积五分之二的工作介质（导热液），工作介质的蒸发温度设计成40度左右，使LED芯片各单元的温度始终与壳体保持一致，当LED芯片单元温度升至40度以上时，壳体内的工作介质立即自动蒸发，相变成蒸汽将热量带走，因为壳体内始终处于负压状态，相变成蒸汽的热量，在毫无阻碍的形态下，迅速传给上端的吸热太阳管翅片和散热板，热蒸汽形态的工作介质在与太阳管翅片和散热板相遇后，温度降低，又冷凝恢复其液体形态流向壳体下部，空腔内的工作介质，蒸发和冷凝的相变过程耦合在一起，在壳体内部形成自动相变，而上下循环，其当量热导率可达金属的103—104倍，与普通的散热器件相比，本装置空间尺寸小，冷却能力高，单位面积的散热功率可达200W/cm2。若温度升至50度以上时，外置的温度检测元件启动，经放大后执行机构启动水泵，加快冷却水的流速，将热量由散热板管内流动的冷却水带走，达到降温之目的。使LED芯片单元工作温度保持在40度—50度左右安全范围内。 本实用新型的有益效果如下： 本实用新型的装置能最大限度地保护LED芯片，保持光通维持率，延长其使用寿命，广泛适用于各类不同功率，不同形状的LED灯具均衡降温，可灵活地根据各类不同功率的LED灯具，依据本思路设计出不同结构的均衡散热装置。)

背景介绍

在节能和环保两大需求的推动下，LED的应用己大步迈向照明领域。目前，商品化的大功率LED输入功率一般为1W芯片面积1mm2，其热流密度达到了100W/ cm2。如此高的热流密度，如无有效的散热措施，会使LED芯片PN结温过高，热阻增加，减少芯片出射的光子，随之光能被转换成热能白白消耗掉，严重时LED芯片损坏。LED芯片结温为25度时的发光为100%，那么结温上升至60度时，其发光量就只有90%;结温为100度时就下降到80%;140度就只有70%。结温的升高还会使芯片的发射光谱发生红移，色温质量下降，光电的转换效率也会随着温度升高而降低。近几年来，LED灯具在照明领域的使用实践证明，几乎所有的LED路灯在用了一段时间后，都有严重的光衰，都是一年一换，而这些巨大的损耗都是完全可以避免的，可见对LED灯具的散热管理系统结构的设计，是决定光通维持率，可靠性和使用寿命的关键。因此对大功率LED进行散热研究具有重要的意义和价值。 )

应用前景

本产品主要适用于大功率的灯具，如路灯、隧道灯、工矿灯、洗墙灯、高杆路灯,显示屏、照明、交通信号灯、汽车用灯、背光源其他工艺品市场和特殊工作照明和军事运用。照明消耗约占整个电力消耗的五分之一，各国半导体照明计划的首要目标在于降低照明用电，从而节约能源，减少环境污染，减少石油进口，降低温室效应。2015年，LED照明进入国内三分之一的照明市场，节约了1000亿度电，相当于一个多的三峡电站发电量。受社会的追捧，市场前景较好。)