LED灯泡发热的原因和散热解决方法

　　LED灯泡发热的原因是因为所加入的电能并没有全部转化为光能，而是一部分转化成为热能，电光转换效率20~30%左右。也就是说大约70%的电能都变成了热能。

　　具体来说，LED结温的产生是由于两个因素所引起的：

　　内部量子效率不高，也就是在电子和空穴复合时，并不能100%都产生光子，通常称为由“电流泄漏”而使PN区载流子的复合率降低。泄漏电流乘以电压就是这部分的功率，也就是转化为热能，但这部分不占主要成分，因为现在内部光子效率已经接近90%。

　　内部产生的光子无法全部射出到芯片外部而最后转化为热量，这部分是主要的，因为目前这种称为外部量子效率只有30%左右，大部分都转化为热量了。就如前文所说虽然白炽灯的光效很低，只有151m/W左右，但是它几乎将所有的电能都转化为光能而辐射出去，因为大部分的辐射能是红外线，所以光效很低，但是却免除了散热的问题。

　　解决LED灯泡的散热，主要从两个方面入手，封装前与封装后，可以理解为LED芯片散热与LED灯泡散热。LED芯片散热主要与衬底和电路的选择与工艺有关，本文暂不阐述。本文主要介绍LED灯泡的散热，因为任何LED都会制成灯具，所以LED芯片所产生的热量最后总是通过灯具的外壳散到空气中去。如果散热不好，因为LED芯片的热容量很小，一点点热量的积累就会使得芯片的结温迅速提高，如果长时期工作在高温的状态，它的寿命就会很快缩短。然而这些热量要能够真正引导出芯片到达外部空气，要经过很多途径。具体来说，LED芯片所产生的热，从它的金属散热块出来，先经过焊料到铝基板的PCB，再通过导热胶才到铝散热器。所以LED酒店工程灯具的散热实际上包括导热和散热两个部分。

　　然而LED灯壳散热依据功率大小及使用场所，也会有不同的选择。现在主要有以下几种散热方法：

　　铝散热鳍片：这是最常见的散热方式，用铝散热鳍片做为外壳的一部分来增加散热面积。

　　导热塑料壳：在塑料外壳注塑时填充导热材料，增加塑料外壳导热、散热能力。

　　空气流体力学散热：空气流体力学利用灯壳外形，制造出对流空气，这是最低成本的加强散热方式。

　　风扇灯壳内部用长寿高效风扇加强散热：造价低，效果好。不过要换风扇就是麻烦些，也不适用于户外，这种设计较为少见。

　　导热管散热技术：导热管利用导热管技术，将热量由LED芯片导到外壳散热鳍片。在大型灯具，如路灯等这是常见的设计。

　　表面辐射散热处理灯壳表面做辐射散热处理：简单的就是涂抹辐射散热涂料，可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。