关于LED的散热工况和IP防护,领冠linkuan.com/">LED驱动电源认为LED的工作工况和散热不仅直接关系到LED实际工作时的发光效率,而且还关系到LED的使用寿命。因为在户外使用的道路灯具,应具有一定等级的防尘防水功能IP,良好的IP防护往往会妨碍LED的散热。解决这相互矛盾但又都得解决的两个问题是道路照明灯具设计时应关注的一个重要方面。在这一方面也是国内把LED应用于道路照明中时出现不合格、不合理的情况最多的。
国内目前使用中出现的不合格、不合理的情况基本有:对LED采用了散热器,但LED连线的接线端子及散热器的设计无法达到IP45及以上等级,无法满足GB7000.5/IEC6598-2-3标准的要求。采用普通的灯具外壳,在灯具出光面内用矩陈式LED,这种设计虽说能满足IP试验,但是由于灯具内不通风、会造成工作时灯具内腔的温度升高到50℃—80℃,在如此高的温度下,LED的发光效率是不可能高的,同时LED的使用寿命也将大打折扣。
在灯具内采用了仪表风扇对LED及散热器进行散热,其进风口设计在灯具的下方,以避免雨水的进入,出风口设计在下射LED光源的四周。这样也能有效避免雨水的进入,另外散热器和LED(光源腔)不处于同一空腔内,这种设计如做得好,按灯具的IP试验要求,能顺利通过。(有一企业采用了上述设计思路,其产品还通过了VDE的IP65试验)这一方案不仅解决了LED的散热问题,而且同时满足了IP等级的要求。但是领冠linkuan.com/List681.htm">LED防水电源觉得,这种看似良好的设计,实际上存在明显的不合理情况。
因为在我国绝大多数道路照明灯具的使用场合,空中的飞尘量是较大的,有时会达到很大(例如起沙尘暴),这类灯具在一般条件下使用一段时间后(约三个月至半年),其内部散热器的缝隙内就会塞满灰尘,使散热器效果大打折扣,最后还会使LED因工作温度过高而使用寿命明显缩短。这一方案的不足使灯具不能持久良好地使用。
要兼顾道路灯具中的LED的散热及IP防护,较合理的设计一是关键的散热问题,采用导热板,在金属板的内部均布有供冷媒流动的细导管,并在细导管内充有冷媒,当导热板的某一部位受热时,细导管内的冷媒会快速流动而使热量快速地传导。好的导热板的热传导系数可以达到同厚度铜材板的8~12倍,虽说价格较高,但如在关键部位使用,对LED的散热将起到事半功倍的作用。二是把灯具的外壳设计成散热器状。目前大部分的道路灯具外壳是铝材的,直接利用灯具外壳外面作为散热器既可以保证IP防护等级的要求,也可以得到很大的散热面积,另外,灯具外壳组成的散热器在有落尘时,可通过自然风雨冲洗,可保证散热器工作的持续有效性。