纯手工打造18W双面覆铜玻纤板工作灯，浅析电流与散热|手电筒/照明

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只看楼主倒序阅读我要置顶楼主发表于: 2016-06-15

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谈到LED灯具照明，就不得不说热。LED电能绝大部分转换成热能，只有少部分转换成光能。这是本人以前做的试验，不同电流状态下，LED灯珠消耗的电能与光能的比例图，仅供参考。帖子地址    http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1584065。试验给定的电流越大（额定范围内），光功率占电功率的比例就越小，也就是发出来的热量越来越高。所以LED照明灯具一个很核心的问题就是解决散热。

       散热其实是个很复杂的问题！我们知道对于灯珠热沉散焊接的，芯片工作时的热量最后传到热沉散热垫（当然中间有很多的热阻），直接到灯板的散热焊盘，有的可能直达主散热介质（例如覆铜板），也有的可能要穿过绝缘层（例如铝基板），再传到基板（铝等），最后传给散热器，当然也有靠灯板自身的能力散热的。

有必要说说两个参数，热阻和导热系数的定义（网上资料）。

       导热系数λ：是指在稳定传热条件下，设在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1平方米的平行面，而这两个平面的温度相差1度，则在1秒内从一个平面传导到另一平面的热量就规定为该物质的热导率。其单位为：瓦/（米·度）, 导热系数在0.12瓦/（米·度）以下的材料称为绝热材料。导热系数越高的，表示导热性好！

        热阻θ：就是热流量在通过物体时，在物体两端形成的温度差。即：  θ＝(T2－T1)/P      ——（1）单位是：℃/W。
       式中： T2是热源温度  T1是导热系统端点的温度 P是热源的功率
      （1）式是指在一维、稳态、无内热源的情况下的热阻。

          物体对热流传导的阻碍能力，与传导路径长度成正比，与通过的截面积成反比，与材料的导热系数成反比。热阻还可以由下式表达：
θ＝L/(λS)
式中：λ是导热系数
L是材料厚度 S是传热面积

本人不做研究（也做不了那个

），提出这两个参数是想说：热阻高，传热效果差！导热系数小，导热效果差！

我们还是来说说灯板吧。LED灯板材质主要有陶瓷基板、铜基板、双面覆铜玻纤板  （一般散热焊盘处有若干金属化孔，连同到背面覆铜。）、高导热性复合基覆铜箔板CEM-3、铝基板、单面玻纤板等等。

        常见的LED灯具上的铝基板，导热系数1.0-3.0（W/(m·K)，当然也有水货，导热系数不足1.0的。铝导热系数比较高，好几百。它的瓶颈在于绝缘层--------玻纤布！虽然它很薄，但是导热系数很低（相比金属）。。。。

下图是网上资料。铜的导热系数比铝高。


用覆铜玻纤板做LED灯板的也常见，但是往往不被人接受，片面的认为铝基板一定比覆铜板强！在下浅见，不一定，看如何设计。

       热传递有三种形式：热对流、热传导、热辐射。比如拿风扇吹，这是增强空气对流。比如铝散热器做黑色氧化，这是增强热辐射能力。这里我们只说热传导，设计到一个散热面积，比如：通常我们说1W需要多大的散热面积？网上众说纷纭，有说60平方厘米的，有说35平方厘米的，也没有一个标准。

       看很多大厂家用双面玻纤板过孔来做灯板，效果一定也不错。比如欧普灯具---拆解测评欧普3.5W心悦（陶瓷散热器）球泡灯，还有提升空间!  地址  http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1624451        飞利浦灯具等。

        废话了许多。本次用30CM*20CM双面覆铜玻纤板，厚1.5MM，来模仿DIY一个灯，试验主要进行两个方面（数据和结果仅供参考）：
       1. 双面覆铜玻纤板做成的LED灯，完全靠自身散热，不需要额外的散热器。
       2. 实测一下几种不同电流下的灯珠散热温升，估算1W需要多大的散热面积。

图片比较多，一共大约需要5层。

        选择什么灯珠，是采用正白+暖白 1W灯珠？还是直接用3W 4000K 灯珠？之前做了相关测试。地址http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=1678865   两种方案灯珠显色指数差不多，但是3W 4000K灯珠亮度明显高出一筹，功率也可以调大，挖线路的工作量小。就选4000K的灯珠吧！

楼下接着焊接。。。。

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