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LED显示屏发热原因及解决方法

时间:2019-03-21 14:51浏览数:

   LED目前遇到最大的问题是散热,LED显示屏也是一样。LED显示屏的功耗很大,相当一部分能源浪费在发热上。发热会带来以下几个问题:
 
  1、波长漂移:波长漂移会让颜色校正出现问题,LED在低温和高温时,波长漂移是比较大。根据实验数据,温度每变化一度,波长变化0.2-0.3nm。
 
  2、输出亮度降低:每摄氏度温度变化导致1%输出亮度的变化,其中红灯受影响最显著。从-40度180%的亮度,到120度的亮度不到50%,也就是说,红灯的亮度降低近三分之二。相对而言,蓝灯和绿灯亮度都温度影响没那么强,特别是蓝灯。当温度升高时就出现一个问题,不同颜色的LED发出的亮度是不一样的。
 
  3、温升导致LED寿命缩短:根据美国一家试验室数据,结温从63C升高到74C, LED寿命从36,000小时降低到16,000小时。
 
  4、 过多散热部件导致系统成本升高。
 
  5、 浪费能量,提高了使用者成本。
 
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  那么热量从哪里来的呢?从电源供电到LED灯,到LED驱动,再到可调电阻,发热部分包括LED灯、LED驱动、LED连接线。我们以5V供电为例:
 
  电源电压:5V,;
 
  LED:LED G/B Vfwd=3.2V,LED R Vfwd=2V
 
  1、LED发光效率约20%,LED发热占总发热50%
 
  2、控制器及连接线等占总发热量约5%
 
  3、驱动压降:1.8V(G/B) or 3V(R)压降,驱动部分发热占总发热的45%以上。   

LED全彩显示屏灯壳散热依据功率大小及使用场所,会有不同的考量。
 
 
  1、空气流体力学,利用灯壳外形,制造出对流空气,这是*成本的加强散热方式。
 
  2、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。
 
  3、铝散热鳍片,这是*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
 
  4、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漆,可以将热量用辐射方式带离灯壳表面。
 
  5、导热管散热,利用导热管技术,将热量由LED全彩显示屏芯片导到外壳散热鳍片。在大型灯具,如路灯等是常见的设计。
 
  6、风扇散热,灯壳内部用长寿高效风扇加强散热,这种方法造价低、效果好。但是,要换风扇就是麻烦而且也不适用于户外,这种设计较为少见。
 
  7、液态球泡,利用液态球泡封装技术,将导热率较高的透明液体填充到灯体球泡内。这是目前除了反光原理外,*利用LED芯片出光面导热、散热的技术。
 
  8、导热散热一体化--高导热陶瓷的运用,灯壳散热的目的是降低LED全彩显示屏芯片的工作温度,由于LED芯片膨胀系数和我们常的金属导热、散热材料膨胀系数差距很大,不能将LED芯片直接焊接,以免高、低温热应力破坏LED全彩显示屏的芯片。*新的高导热陶瓷材料,导热率接近铝,膨胀系可调整到与LED全彩显示屏芯片同步。这样就可以将导热、散热一体化,减少热传导中间过程。
 
 
 

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