LED由於其節電

、環保、長壽命，被公認為人類下一代照明技術，LED照明應用普及的最大阻礙是LED燈價格高，價格高又是由於散熱問題所致。

 

散熱屬於傳熱中的一部分。人類對傳熱的研究已有上百年的曆史，上世紀60～70年(nian)代(dai)是(shi)人(ren)們(men)對(dui)傳(chuan)熱(re)研(yan)究(jiu)的(de)頂(ding)峰(feng)時(shi)期(qi)，其(qi)主(zhu)要(yao)動(dong)力(li)是(shi)人(ren)類(lei)開(kai)發(fa)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)的(de)需(xu)求(qiu)。那(na)時(shi)代(dai)，傳(chuan)熱(re)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)聚(ju)集(ji)了(le)許(xu)多(duo)優(you)秀(xiu)人(ren)才(cai)，出(chu)了(le)不(bu)少(shao)知(zhi)名(ming)人(ren)士(shi)，隨(sui)著(zhe)傳(chuan)熱(re)學(xue)及(ji)技(ji)術(shu)日(ri)益(yi)成(cheng)熟(shu)，人(ren)們(men)對(dui)傳(chuan)熱(re)研(yan)究(jiu)熱(re)情(qing)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)，目(mu)前(qian)傳(chuan)熱(re)學(xue)及(ji)技(ji)術(shu)的(de)專(zhuan)業(ye)人(ren)員(yuan)非(fei)常(chang)少(shao)
，傳(chuan)熱(re)學(xue)及(ji)技(ji)術(shu)已(yi)是(shi)非(fei)常(chang)之(zhi)成(cheng)熟(shu)
，就(jiu)像(xiang)似(si)成(cheng)熟(shu)的(de)果(guo)子(zi)


，掉(diao)到(dao)地(di)上(shang)被(bei)樹(shu)葉(ye)遮(zhe)蓋(gai)
，不(bu)被(bei)現(xian)在(zai)的(de)人(ren)們(men)看(kan)見(jian)。

 

LED散熱中，溫度不高(不超過100℃)，屬常溫傳熱，無相變等複雜過程，功率也不大，單顆LED晶片也就是1～2W
，從傳熱學和技術來講，LED散熱非常簡單，隻涉及到傳熱學中非常小的部分—導熱傳熱和對流傳熱(主要是空氣自然對流傳熱)，其中導熱傳熱就可利用現成的傳熱計算機軟件，得到非常準確的解。

 

導致LED散熱簡單問題被複雜化的原因有：知識斷層，擁有成熟的傳熱知識的人員參於到LED散熱研究的甚少，人們沒有去拔開地麵上的樹葉，撿起那些熟透的果子，將人類成熟的傳熱知識移植到電子行業內
，而是重新育種
、栽樹。

 

LED行業(或者說電子行業)中的傳熱學可以說是另起爐灶的
，從該行業所創造出的新名詞：“主動散熱”、“被動散熱”、就能說明這一點。還有行業中非常熟悉的名詞“熱沉”，聽起來不知是什麼意思，英文“Sink”在傳熱學及技術中也是非常罕見的名詞。以下將已有的成熟的傳熱學稱為“正統傳熱學”
，而LED行業(電子行業)中的傳熱學稱為“行業傳熱學”，行業傳熱學的分析問題思路和理念與正統傳熱學不一致，本文將從行業“熱阻”概念的應用來分析
，LED行業中傳熱學的問題。

 

“熱阻”概念在行業傳熱學中被濫用，明顯表現出“電子電路學”的烙印，將整個LED散熱過程分解成數多“熱阻”元件的串聯與並聯，如圖1所示的LED散熱過程熱阻分析圖，在LED行業非常普遍，就像電路中的電阻一樣。

 

 

在電子電路中
，串聯電路中的電阻不分前後;並聯電路中的電阻不分左右
，但傳熱過程並不是這樣。在電子電路中：電阻的串並聯關係是非常明確的，電阻的阻值，基本是人為設定
，或用儀器可直接測量出或推算出。但在傳熱過程中

，特別是在LED散熱過程中，沒有明確清晰的熱阻串並聯關係，不能簡單計算出其熱阻數值，如果采用“熱阻”法，來計算分析，就將簡單問題複雜化。正統傳熱學中很少用“熱阻”概念來分析傳熱過程。

 

以下通過兩實例分析比較來進一步說明。

 

 

 

 

1
、LED散熱技術創新固然重要
，但是正確的傳熱學基礎知識補課更重要；

 

2

、“熱阻”概念不可濫用

，否則簡單的傳熱問題會被複雜化
；

 

3、板式熱管用於LED照明燈散熱是一件荒誕的事。

 

 

1、《傳熱學》西安交通大學
，楊世銘主編，人民教育出版社1980年；

 

2、《傳熱學》山東工學院，俞佐平主編，人民教育出版社出版1979年
；

 

3
、O′Neill,P.S,,Chemical Engineering Progress,Vol.67,No.7,P.80～82,1971。

 

作者簡介：秦彪
，清華大學熱能係87級博士
，主向為能源及環保
，傳熱學及技術是其專業基礎
，早在85年第一項專利申請就是傳熱產品。從2006年開始關注計算機散熱
，申請並獲得多係列有關CPU散熱的專利
，2008年開始研發LED散熱，已有係列專利申請，涵蓋LED燈具散熱、芯片封裝、模塊標準化，將成熟的先進傳熱技術引入電子芯片散熱領域，將對整個行業產生深遠影響。