由于球泡燈散熱器面積的限制,所以很難散熱超過(guò)7-9W。根據(jù)目前的LED光效,它的流明數(shù)也就相當(dāng)于60W白熾燈。隨著以后LED光效的逐年提高,相信會(huì)出現(xiàn)同樣大小而能取代100W的白熾燈。
散熱器的材料目前大多數(shù)采用鋁合金,因?yàn)槌杀镜土?,加工容易,而且?dǎo)熱性好。但是最近出現(xiàn)了很多絕緣的塑料散熱器和陶瓷散熱器,其散熱效果也不差。因?yàn)樽詈蟮纳嶂饕繉?duì)流和輻射。而對(duì)流完全由其形狀和面積決定。輻射則和材料的輻射性有關(guān)。各種材料的熱輻射系數(shù)如下表所示:
由表中可見(jiàn),氧化處理是改進(jìn)金屬材料的輻射散熱的重要途徑。而導(dǎo)熱塑料則不需要任何氧化處理就可以達(dá)到極高的輻射系數(shù)。因此只要其外形和金屬散熱器一樣,那么其對(duì)流和輻射的效果是和金屬散熱器的效果是相同的。但是其熱傳導(dǎo)性能肯定不如金屬,所以整體散熱效果會(huì)差一些。但是如果把它做得盡可能薄,再加上一層金屬的內(nèi)壁,就可以把這個(gè)熱傳導(dǎo)低的不利因素降至最低。現(xiàn)在已經(jīng)有導(dǎo)熱系數(shù)大于20 w/mk的塑料,但是其單價(jià)比較高。陶瓷散熱器的情況和塑料散熱器情況一樣。只是其導(dǎo)熱系數(shù)可以做得更高,當(dāng)然成本也要高很多。圖10是上海龍茂微電子公司的6W塑料外殼球泡燈。它的散熱器溫度為67度。
圖10 一個(gè)6W的塑料散熱器LED球泡燈
塑料和陶瓷的最大優(yōu)點(diǎn)是絕緣,所以即使采用非隔離電源也容易通過(guò)安規(guī)檢驗(yàn)。
此外,為了改善泡殼里恒流驅(qū)動(dòng)電源的散熱,通常都要加入導(dǎo)熱密封膠,以取代導(dǎo)熱差的空氣。還有一種方法是在散熱器上打孔,以便空氣的流通。但是就會(huì)有防水的問(wèn)題。
五.球泡燈的泡殼
所謂泡殼就是指前面透明的玻殼。在白熾燈中,全部都是由玻璃做成的外殼,但是在球泡燈中,雖然也可以用玻璃做前面的外殼,實(shí)際上也是有這樣做的。但是因?yàn)長(zhǎng)ED球泡燈重量很重,要比白熾燈重5倍以上,如果用玻璃做的話,掉在地上,摔破的可能性就大多了。因此更多的LED球泡燈采用塑料做泡殼,以防摔壞。而且LED球泡燈因?yàn)闊崃慷紡纳崞魃⒊鋈チ?,所以通過(guò)泡殼的光大都是可見(jiàn)光,很少有發(fā)熱的紅外線,所以采用塑料來(lái)做泡殼也不會(huì)由于過(guò)熱而損壞。
但是塑料外殼的最大問(wèn)題是透光率的問(wèn)題。因?yàn)長(zhǎng)ED存在眩光的問(wèn)題,所以盡可能采用乳白色的泡殼,以免看到里面的LED燈珠。而乳白色的泡殼。其透光率就更成問(wèn)題了。所以對(duì)于用于LED球泡燈泡殼的塑料有以下要求:
1.具有高透光、高擴(kuò)散、無(wú)眩光、無(wú)光影;
2.光源隱蔽性要好(盡可能看不到LED燈珠);
3.透光率達(dá)到90%以上;
4.具有高阻燃性;
5.具有高抗沖擊強(qiáng)度;
現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有一種稱為智光LED光學(xué)燈罩的據(jù)說(shuō)可以實(shí)現(xiàn)所有以上要求(圖11)。
圖11 各種LED塑料泡殼
假如真的可以實(shí)現(xiàn)94%的透光率,而且還能防眩光,無(wú)光影,那么真的是十分理想的了。其外觀圖如圖12所示。
圖12 智光LED光學(xué)燈罩的外觀圖