熱管在大功率LED照明中的應用

大功率LED有著節能環保、壽命長等特點，特別是近幾年，大功率LED的迅猛發展，更是這種優勢的具體體現。但是大功率LED的散熱問題仍然嚴重制約著大功率LED的發展。因此改變大功率LED的散熱方式，盡可能地散發LED的熱量，對大功率LED的發展有著越來越重要的意義。

　　關鍵詞：大功率 LED 熱管技術 應用優勢

　　LED（Light Emitting Diode），發光二極管，是一種固態的半導體器件，它可以直接把電轉化為光。LED的心臟是一個半導體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負極，另一端連接電源的正極，使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量。

　　大功率LED作為戶外照明的重要應用，其優越性表現在：

　　1.LED作為點光源，如果設計合理，很大程度上可以直接解決傳統球狀光源，必須依靠光反射來解決的二次取光及光損耗問題；

　　2.對光照射面的均勻度可控，理論上可以做到在目標區域內完全均勻；

　　3.色溫可選，這樣在不同場合應用不同色溫的LED，是提高效率、降低成本的一個重要方法途徑；

　　4.技術進步空間依然很大。高導熱金屬材質的發展將有力地提高LED的光效，比如科銳(CREE)已經可以做到芯片光效達到130-150lm/W。而熱平衡散熱結構關鍵技術的應用，在保持低成本和被動散熱方式的前提下，利用高導熱介質，通過嶄新的器件/燈具整體結構，能成功降低熱阻，有效降低PN結結溫，使PN結工作在允許工作溫度內，保持最大量光子輸出。

　　一、熱管概述

　　1.熱管是由管殼、起毛細作用的吸液芯，以及傳遞熱能的工質構成。

　　吸液芯牢固地貼附在管殼內壁上，并被工質滲透。熱管自身形成一個高真空的封閉系統，其結構如圖一所示：

　　其工作原理是：大功率LED所產生的熱量，通過對蒸發段的管壁和浸滿工質吸液芯的導熱使液體工質的溫度上升；上升到一定的溫度，液面蒸發，直至達到飽和蒸汽壓，此時熱量以潛熱的方式傳遞給蒸汽，飽和蒸汽壓隨著液體溫度的上升而升高。在壓差的作用下，蒸汽流向氣壓和溫度都較低的冷凝段，并在冷凝段的氣液界面上冷凝，發出潛熱。放出的熱量從氣液界面通過吸液芯和管壁的導熱，傳遞給管外的散熱片。

　　2.熱管技術的特性：

　　（1）優良的導熱性熱管內部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導熱能力。

　　（2）不可逆性由于溫差的存在,熱量在傳遞過程中是不可逆的。

　　二、熱管技術在