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LED路燈的散熱是需要解決的關鍵問題之一,這不僅直接關系到LED在實際工作中的發(fā)光效率,而且由于LED路燈的亮度要求高、熱值高、室外使用環(huán)境惡劣,如果散熱不好,這將直接導致LED的快速老化和穩(wěn)定性降低。由于室外使用的路燈應具有一定的防塵防水功能(IP),良好的IP保護往往會阻礙LED的散熱。解決這兩個矛盾而又必須解決的問題,是路燈設計中應注意的一個重要方面。在這方面,LED應用于路燈也是國內(nèi)最不合格、最不合理的情況。國內(nèi)使用的不合格和不合理情況基本上包括:
1、 LED采用散熱器,但LED接線的接線端子和散熱器的設計不能達到IP45或以上,不能滿足gb7000.5/iec6598-2-3標準的要求。
2、 采用普通路燈外殼,燈具發(fā)光面采用矩陣LED。雖然本設計能夠滿足IP測試,但由于燈具內(nèi)缺乏通風,燈具內(nèi)腔的溫度在運行期間會上升到50℃~80℃。在如此高的工作條件下,LED的發(fā)光效率不可能 LED路燈很高,LED的使用壽命會大大縮短,實際上存在明顯的不合理情況。
3、 儀表風扇用于燈中,以消散LED和散熱器。進氣口設計在燈的下方,以避免雨水進入。出風口圍繞向下發(fā)射的LED光源設計。這也可以有效避免雨水進入。此外,散熱器和LED(光源腔)不在同一個腔中。如果這個設計做得好,它可以根據(jù)燈具的IP測試要求順利通過。該方案不僅解決了LED的散熱問題,而且滿足IP級的要求。然而,這個看似好的設計卻有著明顯的非理性。因為在我國大多數(shù)路燈的使用場合,空氣中的揚塵量很大,有時達到很大的量(如沙塵暴)。在正常情況下使用一段時間后(約三個月至半年),其內(nèi)部散熱器的間隙將充滿灰塵,這大大降低了散熱器的效果,最后,由于工作溫度高,將大大縮短LED的使用壽命。該方案不足是在于不能持久良好地使用。
考慮到路燈中 LED路燈散熱和IP保護,更合理的設計指導思想是:
1、關鍵散熱部位采用導熱板。導熱板是均勻分布在金屬板內(nèi)部用于制冷劑流動的細管道,細管道中充滿制冷劑。當導熱板的一部分被加熱時,薄管道中的制冷劑將快速流動,使傳熱迅速。良好導熱板的導熱系數(shù)可達到相同厚度銅板導熱系數(shù)的8~12倍。雖然價格高,但如果用在關鍵部位,會事半功倍。
2、燈的外殼設計成散熱器形狀。大多數(shù)路燈外殼由鋁制成。直接將燈殼外側(cè)作為散熱器,不僅可以滿足IP防護等級的要求,而且可以獲得較大的散熱面積。另外,當有灰塵落下時,由燈殼組成的散熱器可以通過自然風雨進行清洗,從而保證散熱器的持續(xù)有效性。