LED燈具的散熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)是關(guān)系到燈具成敗的重要環(huán)節(jié)，尤其對(duì)于大功率、高功率密度的LED模組，散熱問題尤為突出。如果不能把LED模組的基板溫度控制在合理范圍，燈具的性能和壽命都會(huì)大打折扣。

圖1顯示了LED燈具熱能傳遞途徑。可以看出，LED芯片產(chǎn)生的熱量（約占LED功率的70%），都會(huì)通過LED基板、導(dǎo)熱裝置、散熱器傳遞到大氣環(huán)境中。燈具設(shè)計(jì)者所能做的，只有設(shè)法降低每個(gè)環(huán)節(jié)的熱阻，以降低LED芯片的溫度。

圖1 LED燈具熱能傳遞途徑

需要注意的是，每個(gè)環(huán)節(jié)的熱阻是串聯(lián)關(guān)系，必須同時(shí)降低各個(gè)環(huán)節(jié)的熱阻，才能使系統(tǒng)熱阻降低到合理范圍。從LED芯片到散熱器的三個(gè)環(huán)節(jié)都有很好的技術(shù)解決方案，例如陶瓷基板、銅基板、高效導(dǎo)熱硅脂和熱管技術(shù)等，可以把熱阻降到很小的程度。但是最后一個(gè)環(huán)節(jié)，從散熱器到大氣環(huán)境，卻沒有十全十美的解決方案，只有通過加強(qiáng)對(duì)流和增加散熱面積來實(shí)現(xiàn)，這會(huì)帶來燈具噪聲和燈具體積的增大。這里有個(gè)誤區(qū)，有的廠商宣稱采用了具有高導(dǎo)熱能力的新技術(shù)，可以取消風(fēng)扇，在很小的體積下做成大功率LED燈具，通過上面的分析可知，這是違反物理原理的。不管用什么導(dǎo)熱技術(shù)，燈具功率的70%都要變成熱量從燈體上散發(fā)出去，最有效的散熱方式還是風(fēng)扇。要取消風(fēng)扇，必須大大地增加散熱面積，表面積不夠一定會(huì)導(dǎo)致溫升過高。

其實(shí)，只要選擇優(yōu)良的低噪聲風(fēng)機(jī)，降低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，完全可以將噪聲控制在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。LED燈具的噪聲與電腦搖頭燈具的噪聲相比，可以忽略不計(jì)。一些新聞演播室對(duì)燈具噪聲控制的要求很高，此時(shí)，可以配合采用高指向性傳聲器，實(shí)踐證明，這樣電視節(jié)目的制作幾乎不受影響。有的廠商的無風(fēng)扇LED燈具中增加了功率控制裝置，當(dāng)LED光源溫度太高時(shí)就會(huì)自動(dòng)降低LED的功率，這時(shí)，燈具的出光量也會(huì)大為減少，這在專業(yè)演播室是不能被接受的。即將頒布的文化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《LED舞臺(tái)燈具通用技術(shù)條件》規(guī)定：燈具在正常使用環(huán)境中，要求光輸出穩(wěn)定時(shí)，其波動(dòng)不應(yīng)大于5％。

無風(fēng)扇LED燈具的惟一做法就是保證足夠的散熱面積。以“星光”的無風(fēng)扇100 W的LED聚光燈具為例，散熱器的體積達(dá)到了200 mm×340 mm，配合前后貫通的直徑40 mm的大型熱柱，才能保證LED模組基板溫度控制在60℃左右。圖2顯示了這款燈具散熱器的紅外測(cè)試圖像。

圖2 100W無風(fēng)扇LED聚光燈具紅外測(cè)試圖像

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