LED散熱的中心議題:

• LED散熱方式及散熱材料設計介紹

LED散熱的解決方案：

• 輻射、傳導與對流散熱
• 純鋁
  、純銅
  
  、銅鋁結合散熱技術

散熱的方式——主要是物理方式

1.輻射
輻射是指機體以發射紅外線方式來散熱。當皮膚溫高於環境溫度時，機體的熱量以輻射方式散失。輻射散熱量與皮膚溫、環境溫度和機體有效輻射麵積等因素有關。在一般情況下
，輻射散熱量占總散熱量的40%。當dang然ran，如ru果guo環huan境jing溫wen度du高gao於yu皮pi膚fu溫wen，機ji體ti就jiu會hui吸xi收shou輻fu射she熱re。煉lian鋼gang工gong人ren在zai爐lu前qian作zuo業ye，炎yan熱re的de夏xia季ji農nong民min在zai日ri照zhao下xia田tian間jian勞lao動dong也ye會hui遇yu到dao這zhe種zhong情qing況kuang。

2.傳導與對流
傳導就是機體通過傳遞分子動能的方式散發熱量。當人體與比皮膚溫低的物體（如衣服

、床、椅等）直接接觸時，熱量自身體傳給這些物體。臨床上，用冰帽、冰袋冷敷等方法給高熱病人降溫

，就是利用這個原理。

對流就是空氣的流動
，這是以空氣為介質來進行散熱。

散熱器與環境的熱交換

dangreliangchuandaosanreqidedingbuhou
，jiuxuyaojinkuaidijiangchuanlaidereliangsanfadaozhoubianhuanjingzhongqu，duifenglengsanreqieryanjiushiyaoyuzhouweidekongqijinxingrejiaohuan。zheshi，reliangshizailiangzhongbutongjiezhijianchuandi，suoyixundegongshiweiQ=α X A X ΔT
，其中ΔT為兩種介質間的溫差
，即散熱器與周圍環境空氣的溫度差；而α為流體的導熱係數，在散熱片材質和空氣成分確定後
，它就是一個固定值；其中最重要的A是(shi)散(san)熱(re)片(pian)和(he)空(kong)氣(qi)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)，在(zai)其(qi)他(ta)條(tiao)件(jian)不(bu)變(bian)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)，如(ru)散(san)熱(re)器(qi)的(de)體(ti)積(ji)一(yi)般(ban)都(dou)會(hui)有(you)所(suo)限(xian)製(zhi)，機(ji)箱(xiang)內(nei)的(de)空(kong)間(jian)有(you)限(xian)，過(guo)大(da)會(hui)加(jia)大(da)安(an)裝(zhuang)的(de)難(nan)度(du)，而(er)通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)散(san)熱(re)器(qi)的(de)形(xing)狀(zhuang)，增(zeng)大(da)其(qi)與(yu)空(kong)氣(qi)的(de)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)，增(zeng)加(jia)熱(re)交(jiao)換(huan)麵(mian)積(ji)，是(shi)提(ti)高(gao)散(san)熱(re)效(xiao)率(lv)的(de)有(you)效(xiao)手(shou)段(duan)。、要實現這一點

，一般通過用鰭片式設計輔以表麵粗糙化或螺紋等辦法來增大表麵積。

當dang熱re量liang傳chuan遞di給gei空kong氣qi後hou
，和he散san熱re片pian接jie觸chu的de空kong氣qi溫wen度du會hui急ji速su上shang升sheng

，這zhe時shi候hou
，熱re空kong氣qi應ying該gai盡jin可ke能neng和he周zhou圍wei的de冷leng空kong氣qi通tong過guo對dui流liu等deng熱re交jiao換huan方fang式shi來lai將jiang熱re量liang帶dai走zou，對dui風feng冷leng散san熱re器qi來lai說shuo
，最zui主zhu要yao的de手shou段duan便bian是shi提ti高gao空kong氣qi流liu動dong的de速su度du，使shi用yong風feng扇shan來lai實shi現xian強qiang製zhi對dui流liu。這zhe點dian主zhu要yao和he風feng扇shan的de設she計ji和he風feng速su有you關guan
，散san熱re器qi風feng扇shan的de效xiao能neng(例如流量、風壓)主要取決於風扇扇葉直徑
、軸向長度、風扇轉速和扇葉形狀。風扇的流量大都采用 CFM為單位(英製
，立方英尺/分鍾)，一個CFM大約為0.028mm3/分鍾的流量。

純鋁散熱器

純chun鋁lv散san熱re器qi是shi早zao期qi最zui為wei常chang見jian的de散san熱re器qi，其qi製zhi造zao工gong藝yi簡jian單dan

，成cheng本ben低di，到dao目mu前qian為wei止zhi，純chun鋁lv散san熱re器qi仍reng然ran占zhan據ju著zhe相xiang當dang一yi部bu分fen市shi場chang。為wei增zeng加jia其qi鰭qi片pian的de散san熱re麵mian積ji，純chun鋁lv散san熱re器qi最zui常chang用yong的de加jia工gong手shou段duan是shi鋁lv擠ji壓ya技ji術shu，LED燈控製器而評價一款純鋁散熱器的主要指標是散熱器底座的厚度和Pin-Fin比。Pin是指散熱片的鰭片的高度，Fin是指相鄰的兩枚鰭片之間的距離。Pin-Fin比是用Pin的高度(不含底座厚度)除以Fin，Pin-Fin 比越大意味著散熱器的有效散熱麵積越大，代表鋁擠壓技術越先進。

純銅散熱器

銅的熱傳導係數是鋁的1.69倍，所以在其他條件相同的前提下，純銅散熱器能夠更快地將熱量從熱源中帶走。不過銅的質地是個問題，很多標榜“純銅散熱器”其實並非是真正的100％的銅。在銅的列表中，含銅量超過99％的被稱為無酸素銅，下一個檔次的銅為含銅量為85％以下的丹銅。目前市場上大多數的純銅散熱器的含銅量都在介於兩者之間。而一些劣質純銅散熱器的含銅量甚至連85％都dou不bu到dao，雖sui然ran成cheng本ben很hen低di，但dan其qi熱re傳chuan導dao能neng力li大da大da降jiang低di，影ying響xiang了le散san熱re性xing。此ci外wai
，銅tong也ye有you明ming顯xian的de缺que點dian
，成cheng本ben高gao，加jia工gong難nan，散san熱re器qi質zhi量liang太tai大da都dou阻zu礙ai了le全quan銅tong散san熱re片pian的de應ying用yong。紅hong銅tong的de硬ying度du不bu如ru鋁lv合he金jinAL6063，某些機械加工(如剖溝等)性能不如鋁
；銅的熔點比鋁高很多，不利於擠壓成形( Extrusion )等等問題。

雖sui然ran，目mu前qian最zui常chang用yong的de散san熱re片pian材cai料liao是shi銅tong和he鋁lv合he金jin，鋁lv合he金jin容rong易yi加jia工gong
，成cheng本ben低di
，是shi應ying用yong最zui多duo的de材cai料liao，而er銅tong較jiao高gao的de熱re傳chuan導dao係xi數shu，使shi得de其qi瞬shun間jian吸xi熱re能neng力li比bi鋁lv合he金jin好hao
，但dan散san熱re的de速su度du就jiu較jiao鋁lv合he金jin要yao慢man。因yin此ci，無wu論lun純chun銅tong、純鋁、還是鋁合金散熱器，都有一個致命的缺陷：由(you)於(yu)隻(zhi)使(shi)用(yong)一(yi)種(zhong)材(cai)質(zhi)，雖(sui)然(ran)基(ji)本(ben)的(de)散(san)熱(re)能(neng)力(li)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)輕(qing)度(du)散(san)熱(re)的(de)需(xu)要(yao)，但(dan)由(you)於(yu)無(wu)法(fa)很(hen)好(hao)地(di)均(jun)衡(heng)熱(re)傳(chuan)導(dao)能(neng)力(li)和(he)熱(re)容(rong)量(liang)能(neng)力(li)兩(liang)個(ge)方(fang)麵(mian)的(de)要(yao)求(qiu)，在(zai)散(san)熱(re)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao)的(de)場(chang)合(he)便(bian)未(wei)免(mian)有(you)些(xie)力(li)不(bu)從(cong)心(xin)了(le)。

銅鋁結合技術

在zai考kao慮lv了le銅tong和he鋁lv這zhe兩liang種zhong材cai質zhi各ge自zi的de缺que點dian後hou，目mu前qian市shi場chang部bu分fen高gao端duan散san熱re器qi往wang往wang采cai用yong銅tong鋁lv結jie合he製zhi造zao工gong藝yi
，這zhe些xie散san熱re片pian通tong常chang都dou采cai用yong銅tong金jin屬shu底di座zuo

，而er散san熱re鰭qi片pian則ze采cai用yong鋁lv合he金jin
，當dang然ran，除chu了le銅tong底di
，也ye有you散san熱re片pian使shi用yong銅tong柱zhu等deng方fang法fa，也ye是shi相xiang同tong的de原yuan理li。憑ping借jie較jiao高gao的de導dao熱re係xi數shu

，銅tong製zhi底di麵mian可ke以yi快kuai速su吸xi收shouCPU釋放的熱量
；鋁製鰭片可以借助複雜的工藝手段製成最有利於散熱的形狀，並提供較大的儲熱空間並快速釋放，這在各方麵找到了的一個均衡點。