防爆无线照明的散热问题要如何解决?
时间:2022-03-16 阅读:161
随着LED照明技术的发展,LED防爆灯已进入普通照明市场。然而,防爆无线照明系统的发展对散热产生了很大的影响。例如:首先,为了增加单管的光通量,注入更大的电流密度,使芯片产生更多的热量,需要散热,二是新的包装结构。随着LED光源功率的增加,需要将多个功率的LED芯片封装在一起,如cob结构、模组灯等,会产生更多的热量,需要更有效的散热结构和措施。
对于防爆无线照明来说,散热已经成为防爆灯发展的瓶颈。半导体制冷技术具有体积小、无需添加制冷剂、结构简单、无噪音、稳定可靠等优点。随着半导体材料技术的进步和高热点转换材料的发现,利用半导体制冷技术解决防爆灯照明系统的散热问题将具有重要的现实意义。
1、LED发热的原因及其对LED性能的影响:
在正向电压下,LED的电子从电源中获取能量。在电场的驱动下,它们克服了PN结的电场,从n区跃迁到p区。这些电子与P区的空穴复合。由于漂移到p区的自由电子比p区的价电子具有更高的能量,因此电子在复合过程中回到低能态,多余的能量以光子的形式释放出来。但释放出来的光子只有30%~40%转化为光能,其余60%~70%以点振动的形式转化为热能。
因为LED是一种半导体发光器件,而半导体器件本身随着温度的变化而变化,其固有特性会发生显着变化。对于LED来说,结温的升高会导致器件性能的变化和衰减。这种变化主要体现在以下三个方面:⑴降低LED的外量子效率;(2)缩短LED的使用寿命;⑶LED光的主波长发生偏移,导致光源颜色偏移。大功率LED一般使用1W以上的电力输入,会产生大量热量。解决散热问题迫在眉睫。
2、改善散热的几点建议:
(1)对于LED芯片,应采用新的结构和工艺,提高LED芯片结温等材料的耐热性,从而降低对散热条件的要求。
(2)降低LED器件的热阻,采用新的封装结构和工艺,选用导热和耐热性好的新材料,包括金属间的键合材料和荧光粉的混合胶,使热阻≤10℃/W或更低。
(3)降低温升。尽量使用导热性好的散热材料。在设计中,要求有更好的通风通道,以尽快将废热散发出去。要求温升小于30℃。
3、防爆无线照明的使用规范是保证安全生产、安全照明的前提。预防措施如下:
(1)灯具必须在预定的电压和频率下使用。必须定期检查所有接地的灯是否接地。
(2)普通灯具不得在电、煤气、煤油等加热器的上方和附近或直接遇到蒸汽的地方使用。
(3)尽量不要在煤气、蒸汽等危险场所修理灯具。
(4)室内使用的灯具不能移至室外使用。灯具不得安装超过规定瓦数的灯泡。
(5)换灯、拆灯罩和保险丝时,必须切断电源。
(6)安全照明灯具应定期检查,确保无异常发生。
(7)纸、布等物品不得靠近或覆盖照明器。
(8)灯具用温水擦洗,不能用汽油和挥发油。
(9)灯具金属部分不得随意使用抛光粉。灯后的灰尘应用干布或抹布清洁。
(10)灯具在使用过程中如出现异常情况,应停止使用,切断电源并检查。