简单易行,三方面阐述大功率LED散热器的提升空间
的。气体和液体一样,在固体表面具有黏着性,光滑的表面使得气体流动时贴近固体的部分难以与外界的气体进行热交换和位置交换,这是不利于散热的。当表面粗糙度达到一定值时散热器的散热效率会有显著地提升。
尽量改变流动状态这一点就相对难以解释。简单说来,大家可以参考在无风的环境下点燃的香烟所产生的烟气,很容易观察到刚刚离开烟头的位置烟气是直线上升的,而到达了一定高度后烟气突然混乱了起来,变得杂乱无章。
其实这是一个层流向湍流转变的过程。大家可以理解为在层流过程中气体是较为有序的向一个方向移动,像是高峰期的高速上的景象一般。而到了湍流过程中气体由于受到了扰动,或者速度太快,从而变得杂乱无章,如同高速上遇到了车祸大家纷纷绕道行驶,互相推挤的模样。很显然,湍流的情况下气流便不再区分内外,以一个相对混乱的方式前进,可以更加有效地让紧贴鳍片的气流与外层气流互相交换。这种转变可以很好地提升换热效率。目前常见的转变气体流动状态的手段有在鳍片上开孔、制造纹路或者制造筒型灯具迫使气流速度加快等。
而温差自然不用多言,能够良好地实现导热,自然可以很好地保证散热器与气体的温差足够大,从而提升换热速度。
根据以上的讨论我们可以看到UFO型散热器的几点缺陷:
1、换热面积不足。受到压铸工艺的限制,UFO型散热器难以拥有较高的鳍片高度,也很难进一步提升鳍片密度,这导致了UFO型散热器的散热面积是不足的。
2. 无法改变气体流动状态。同样受到工艺的限制,这一类散热器的鳍片表面很难做出复杂的纹路或者开孔,而鳍片高度短使得气体加温加速的距离不足,所以比较难改变气体的流动状态。
3. 表面不够粗糙。上面已经分析过,此处不赘述。
三、最后看看辐射传热。
辐射传热在LED灯具的换热过程当中往往最多能起到5%左右的影响,这主要取决于散热器的颜色和表面粗糙度。各位朋友只要记住黑色粗糙表面即可有接近于理论值的辐射效率即可,市面上目前有多种产品均号称可以大幅提升辐射的换热效率,但其实即使提升了20%的辐射效率,也仅能在总体上提升1%不到,请各位自行斟酌。
综上所述:我们可以看到受到市场青睐的UFO型散热器仍然在一些方面具有着较大的提升空间。事实也如文中推导出的结论一般,UFO型散热器的外壳最高温度往往超过75度,而铝基板焊点温度根据各家厂商的器件选择从80-100度不等,这并不能很好地保证产品的寿命。各位厂商如果能够根据文中的建议对手头上的UFO型散热器做出些许处理,相信能够在一定程度上做出更加稳定的产品,毕竟工业灯具更换麻烦,费用繁多,稳定性相较于性价比来说有着更为重要的意义。
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