散熱是影響LED燈具照明強度及使用壽命的一個重要因素。LED燈具比傳統(tǒng)的白熾燈能效高80%，但是其LED組件和驅動器電路散熱量相對較高。因此在解決LED照明散熱探索上，我們不僅要解決散熱問題，而且還做出了完全符合‘高效、高可靠、低成本’要求。這就要求LED散熱裝置技術有新突破。而目前LED主要新型散熱技術有以下6種。

（一）SynJet替代風扇冷卻

SynJet在LED上的大致原理是一個類似振動膜的元件以一定頻率振動壓縮腔內的空氣，空氣受壓縮后從細小的噴嘴高速噴出，形成空氣彈噴向散熱片，同時空氣彈帶動散熱片周圍的空氣流動帶走熱量（圖-1）。

（圖-1：SynJet工作原理）

據介紹，該技術原先用于芯片的散熱，LED照明興起之后，被用于替代碩大的風扇（圖-2）。SynJet散熱模組相對于傳統(tǒng)風扇散熱有以下幾個特點：

（圖-2：SynJet在LED照明具體應用）

♦功耗比風扇低：SynJet散熱模組主要的耗能部分是一個驅動模塊，振動膜，相對風扇的電機部分功耗要低。以10W MR16（LED燈型號）為例，長時間點亮后，LED焊接處溫度約為50℃；15W Par20（LED燈型號），約為55-60℃。

♦體小質輕：由于SynJet散熱模組的特殊結構，所以可以做到比較小的體積，可以用在一些無法安裝風扇的筒燈中。良好的散熱可以使小尺寸的LED燈具實現較大功率和亮度。

♦低噪音：傳統(tǒng)風扇散熱噪音較大。SynJet散熱模組的振動膜在人耳不敏感的頻率下振動，噪音很小，甚至感覺不到噪音。

♦壽命長：SynJet散熱模組結構簡單，壽命可達10萬小時，有一點要特別注意的就是整個燈杯要有開口，保障內部空氣可與外界交換，否則SynJet的散熱效果會打折扣。

高性能微槽群復合相變傳熱技術，滿足大功率LED照明的散熱要求。該技術已經成功應用LED燈上，LED芯片的熱量能瞬間分布在整個散熱空間中，延長了LED燈的壽命提高了發(fā)光效率。 

 冷卻器的組成及工作原理（圖-3）： 

系統(tǒng)主要由四部分組成，即取熱器、冷凝器、輸送管路、取熱介質（如水、乙醇等）。取熱器板內腔有許多微米數量級的槽道，其作用是把取熱介質(如水)按設計要求變成所需的液膜，發(fā)熱功率器件與鋁合金表面緊密接觸，其熱能通過鋁熱傳導給液膜，液膜瞬間汽化，把熱能通過管路送到冷凝器冷卻。 

（圖-3：微槽群復合相變冷卻工作原理）

♦超導熱能力：微槽群復合相變冷卻技術（MGCP）具有超導熱能力，其導熱能力是鋁基板的10000倍，該技術能把LED芯片的熱量及時送到面積無限大鋁基板各個散熱面上。

♦冷卻能力超強：取熱熱流密度已達400W/c㎡,比水冷高1000倍，比熱管高約100倍。取熱能力比強制水冷高100倍，比強制風冷高1000倍。

♦無功耗冷卻：被動式散熱，無需風扇或水泵，無冷卻用能耗，無動力運行，節(jié)能。

♦質輕、體積小。材料環(huán)?？煽啃愿?，成本低。

（三）自激式振蕩流熱管/環(huán)路熱管

它們作為傳統(tǒng)熱管技術的延伸，也是依靠液體相變實現換熱的，傳熱能力較燒結熱管提高20-30%，具有傳熱效率高、結構簡單、成本低、適應性好、熱輸運距離遠等特點，是解決大功率LED燈散熱問題最為有效的解決方案。一般可分為開式回路和閉式回路兩種結構。目前LED照明大多使用閉式回路結構（圖-4）。

（圖-4：環(huán)路熱管結構/工作原理圖）

（四）離子風散熱技術 

離子風散熱技術最早由美國華盛頓大學Alexander Mamishev教授于2006年發(fā)明。2007年Tessera公司獲得了該技術的授權，Tessera把這套系統(tǒng)命名為EHD(Electro Hydro Dynamic電子液動力)散熱。并最先應用于筆記本的散熱方案。（圖-5）

（圖-5：Electro Hydro Dynamic電子液動力散熱）

離子風的散熱技術，與現在的散熱技術相比，這種新的散熱技術可以提升250%的散熱效率。采用這種技術的離子風引擎兩端各有一個高電壓電極，電極之間的電壓差高達數千伏，在這種情況下，空氣中的氣體分子實現離子化就產生了離子風，這種離子風可以高效的帶走芯片所產生的熱量。這種離子風引擎可以安裝在需要散熱的芯片上，這樣無需風扇就可以起到強大的散熱作用，并且其散熱效率遠高于目前的散熱產品。

（五）均熱板技術

經研究，一個50cm2，6mm厚的真空均熱板HeatFlux熱傳密度可達115W/cm2，是銅熱管的10倍以上。

如圖所示，均熱板是一個內壁具有微細結構的真空腔體，通常由銅制成。其工作原理與熱導管類似，包括了傳導、蒸發(fā)、對流、凝固四個主要步驟（圖-6）。形成一個水與水蒸氣并存的雙相循環(huán)系統(tǒng)。鋁鰭片的熱能經過風扇強制對流冷卻后，使工質失去熱能冷卻，變化為液態(tài)通過內腔管壁毛細作用，然后回流到底部蒸發(fā)區(qū)，又吸收到新的熱能，并再度氣化將熱帶出，形成一個循環(huán)。

（圖-6：均熱板工作四個主要步驟）

總結起來，真空均熱板優(yōu)勢有：

• 均熱板的阻抗為業(yè)界中最低之一，將300W應用于25mmx25mm時的測量值為0.05C/W

• 尺寸外型非常靈活，均熱板面積可達200mmx200mm

• 克服了方向性限制，全面提升了電子組件/系統(tǒng)的效能

 （六）納米碳應用與輻射散熱技術

納米碳球(Carbon Nanocapsules)是一種外殼具有封閉多層石墨結構特征的多面體形碳簇。納米碳球外殼的石墨層，中央部分都是六圓環(huán)，在邊角或轉折部分則有五圓環(huán)組成，外殼的多層石墨結構使其具有良好熱傳導性、導電性、強度佳及化學性穩(wěn)定等優(yōu)點。應用輻射紅外線的涂料散熱方式是目前相當熱門的研究領域，特別是應用于高功率LED與太陽電池等產品（圖-7）。

（圖-7：納米碳涂料在LED應用）

納米碳球輻射冷卻效果明顯。在相同溫度下，以紅外線溫度攝相儀觀測（有涂裝的燈杯溫度顯示74.8℃，無涂抹的燈杯溫度顯示93.7℃)（圖-8），降溫速度較快，涂層輻射冷卻效果明顯，且壽命可大幅提升。

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（圖-8：納米碳涂料使用前后對比測試）