被动式无耗能大功率LED降温装置

赵旖旎 方文杰

【摘要】针对现有大功率LED发热量大，所产生的热量不能及时散出而导致的结温过高等问题，将对灯具寿命和发光效率造成严重影响。将温差发电技术应用到大功率LED降温装置的设计中，提出了一款被动式无耗能大功率LED降温装置。通过实验，实验表明：散热装置能无额外耗能的降低灯具工作时的结温温度，在有效提高LED发光效率的同时延长了其使用寿命。本装置可将LED寿命提高近两倍，相对发光效率提高约20%。每盏灯每年可以省46486.4度电。相当于节约标准煤18.59456吨。同时可减少85.71%该类型LED的损耗。

【关键词】降温；LED；被动式；无耗能

1、引言

LED具有功耗低、体积小、可靠性高和响应快等优点，应用范围广泛。数据显示，2007年全球照明市场LED的占有率为2%，2012年提升为11%，再到目前的17.6%，应用前景广阔。

然而，大功率LED70-80%的输入电量均转化为热能，产生的大量热量严重影响灯具使用。当LED的结温温度超过最高临界温度时，会造成LED的永久性失效。现有大功率LED外接散热装置的降温方案主要有：风冷散热、水冷散热、热管散热和热电散热。均使用不便且成本较高。

基于此，我们设计了一种被动式无额外耗能大功率LED降温装置。

2、方案设计

本作品将温差发电技术应用到大功率LED降温装置的设计中，利用半导体实现对大功率LED灯芯热量的快速转移，从而降低其工作时的结温温度，有效提高LED发光效率并较大的延长了其使用寿命。同时，通过对所产生的电能进行处理，使其驱动微型散热器工作，进一步提高热量转移效率且无需额外耗能。……