张振明

摘   要：本文从LED灯具热设计原则、LED基板和散热器散热三个方面，探究LED照明灯具热设计中对流传热和辐射传热。

关键词：辐射，对流，热设计，热管理

一、 LED照明产品热设计的原则

LED热设计涉及传热学、工程流体力学和人机工程学领域，其热能传递含热传导、热对流和热辐射三种途径。对LED灯具进行熱管理，可以控制LED结温和散热器外表温度，也可以将散热器最优化，将灯具成本和整机性能取到一个平衡点。进行热设计时，我们根据LED照明产品的结构特点，兼顾LED和驱动两部分，努力降低LED和驱动电子元器件的温度，同时要求散热设计简单、可靠。

二、LED照明灯具辐射和对流传热

1.辐射传热简介

辐射是电磁波传递能量的现象，按照产生电磁波的不同原因可以得到不同频率的电磁波，由于热的原因而产生的电磁波辐射成为热辐射（thermal radiation），热辐射的电磁波是物体内部微观粒子的热运动状态改变时激发出来的，只要物体的温度高于“绝对零度”（即0K），物体总是不断的把热能变为辐射能，向外发出热辐射。同时物体亦不断地吸收周围物体投射到它表面上的热辐射，并把吸收的辐射能重新转变成热能。辐射传热就是物体之间相互辐射和吸收的总效果。

实际物体的辐射力可以表示成：

其中：    为实际物体的发射率，习惯上称黑度

为黑体辐射系数，其值为5.67W/（m2*K4）

T    为实际物体的热力学温度，单位为K

热辐射不需要其他介质存在，而且在真空中传递的效率最高。当辐射能进入固体，在一个极短的距离就被吸收完了，对于金属导体，这一距离只有1μm的数量级，对于大多数非导电材料，这一距离亦小于1mm，对于灯具材料而言，可认为固体和液体不允许热辐射穿透。……