LED均溫板的散熱效果
高功率LED的主要問題是“熱”
根據Cree XLamp XR-E的測試報告，降低LED溫度可以增加其壽命和光通量。
40mil（1mm²）LED晶片數據
1W晶片：熱通量接近100W/CM²
3W晶片：熱通量接近300W/CM²
從上面的測試報告和數據我們可以知道，LED發熱的問題主要是高熱密度（熱點）過熱，而不是總熱通量。
過熱集中在熱點處，會影響LED的壽命和光通量。
如何解決熱點集中的問題？我們發現高效能散熱器可以快速擴散熱量，以避免熱量集中在熱點上。而均熱板是一種可以極快帶走熱量的散熱器。其工作原理與熱管類似。
均熱板工作原理
這均熱板是一個內部為柱狀結構的真空室，通常由銅製成。
當熱量從熱源傳遞到蒸發區時，腔室內的冷卻液在低真空環境下受熱後開始汽化。這時，它吸收熱能並迅速膨脹，氣體中的冷卻很快就充滿整個腔室。當工作氣體接觸到較冷的區域時，就會凝結。蒸發過程中累積的熱量透過冷凝現象釋放出來，冷凝的冷卻液將透過微結構的毛細通道返回蒸發熱源，並在腔室內重複此操作。
根據均熱板的工作原理，我們知道：
1.均熱板是一種二維導熱產品，理論上可以在二維平板內傳導大量的熱量。
2. 均熱板可用於照明模組。
A：簡單的幾何結構－幾何形狀一般為方形和圓形
B：表面不易變形－均熱板公差可達0.2毫米。
C：散熱器充足時，溫差會較小－散熱器散熱時，溫度變化會很小。
D：均熱板只能解決傳熱問題，其傳熱速度很快，但仍需要添加鋁製散熱器來實現散熱。
對比實驗
實驗 1-將 LED 放在鋁製散熱器上，點亮 10 分鐘，然後用直流風扇吹 5 分鐘。
（鋁製散熱器）
實驗 2-將 LED 放在均熱板和鋁製散熱器上，點亮 10 分鐘，然後用直流風扇吹 5 分鐘。
（鋁散熱器上的均熱板）
12W LED
紅外線實驗1結果（僅使用鋁散熱片）
1-1：58 度，1-2：29 度，1-3：28.2 度
紅外線實驗2結果（均熱板+鋁散熱片）
2-1：55.2 度，2-2：31.2 度，2-3：29.2 度
實驗總結：
實驗2的表面溫度比實驗1低3度。
均熱板增強了LED的傳熱效果。
10W熱阻
紅外線實驗1結果（僅使用鋁散熱片）
1-1：80.4 度 1-2：57.6 度 1-3：55.5 度
紅外線實驗2結果（均熱板+鋁散熱片）
2-1：67.1 度 2-2：57.6 度 2-3：56.2 度
實驗總結：
實驗2的晶片表面溫度比實驗低1 13.3度。均熱板確實增強了晶片的熱傳導，降低了熱阻。
10W瞬時熱阻
紅外線實驗1結果（僅使用鋁散熱片）
{{0}}：29.5 度 1-2：30.0 度 1-3：30.1 度
紅外線實驗2結果（均熱板+鋁散熱片）
2-1：31.5 度 2-2：32.2 度 2-3：32.2 度
實驗總結：
使用均熱板的實驗2在晶片溫度方面明顯優於實驗1，並且在工作1-10分鐘時保持了13-15oC的溫度變化。這意味著均熱板的使用可以降低晶片與散熱器之間的熱阻，在相同的通電條件下可以降低結溫。
實驗結論：均熱板增強了晶片的熱傳導，降低了熱阻
如何在高功率LED上應用均熱板？
方案A：多個LED晶片直接密封安裝在均熱板上
高功率LED（50W多晶片直接焊接到均熱板）與（50W多晶片直接焊接到銅板）比較實驗
（50W多晶片直接焊接到均熱板）
（50W多晶片直接焊接在銅板上）
實驗數據
（通道0~3：晶片溫度通道4~5：散熱器溫度）
均熱板晶片溫度比銅板低30度
均熱板可以使LED的溫度更低。使用同一散熱器散熱時，存在30度左右的溫差。
均熱板可確保板上每個晶片的溫度相同。如果採用銅板散熱，中心晶片的溫度會比周圍的高很多，影響晶片的壽命。
將LED晶片直接焊接在均熱板上的優點：
1.降低晶片的結溫，延長晶片的壽命
2.可以讓晶片更集中，更有利於燈具的整體設計
3.使高功率多晶片封裝成為可能
方案B：將PCB印刷在均熱板上，並透過SMT（表面貼裝技術）將LED安裝在均熱板上。
Cree XRE晶片系列應用於均溫板的原型機
採用SMT，均溫板與鋁板散熱測試數據
均熱板散熱較均勻，傳導較快。
通過兩次測試，我們知道：
均熱板可耐170度
均熱板不受形狀限制
均熱板透過毛細孔散熱
均熱板厚度至少3MM
均熱板 MBTF 超過 86,400 小時。
均熱板可承受 -40 度至 110 度 200 次以上的熱衝擊
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