散热是影响LED灯具照明强度及使用寿命的一个重要因素。LED灯具比传统的白炽灯能效高80%，但是其LED组件和驱动器电路散热量相对较高。因此在解决LED照明散热探索上，我们不仅要解决散热问题，而且还做出了完全符合‘高效、高可靠、低成本’要求。这就要求LED散热装置技术有新突破。而目前LED主要新型散热技术有以下6种。

（一）SynJet替代风扇冷却

SynJet在LED上的大致原理是一个类似振动膜的元件以一定频率振动压缩腔内的空气，空气受压缩后从细小的喷嘴高速喷出，形成空气弹喷向散热片，同时空气弹带动散热片周围的空气流动带走热量（图-1）。

（图-1：SynJet工作原理）

据介绍，该技术原先用于芯片的散热，LED照明兴起之后，被用于替代硕大的风扇（图-2）。SynJet散热模组相对于传统风扇散热有以下几个特点：

（图-2：SynJet在LED照明具体应用）

♦功耗比风扇低：SynJet散热模组主要的耗能部分是一个驱动模块，振动膜，相对风扇的电机部分功耗要低。以10W MR16（LED灯型号）为例，长时间点亮后，LED焊接处温度约为50℃；15W Par20（LED灯型号），约为55-60℃。

♦体小质轻：由于SynJet散热模组的特殊结构，所以可以做到比较小的体积，可以用在一些无法安装风扇的筒灯中。良好的散热可以使小尺寸的LED灯具实现较大功率和亮度。

♦低噪音：传统风扇散热噪音较大。SynJet散热模组的振动膜在人耳不敏感的频率下振动，噪音很小，甚至感觉不到噪音。

♦寿命长：SynJet散热模组结构简单，寿命可达10万小时，有一点要特别注意的就是整个灯杯要有开口，保障内部空气可与外界交换，否则SynJet的散热效果会打折扣。

高性能微槽群复合相变传热技术，满足大功率LED照明的散热要求。该技术已经成功应用LED灯上，LED芯片的热量能瞬间分布在整个散热空间中，延长了LED灯的寿命提高了发光效率。 

 冷却器的组成及工作原理（图-3）： 

系统主要由四部分组成，即取热器、冷凝器、输送管路、取热介质（如水、乙醇等）。取热器板内腔有许多微米数量级的槽道，其作用是把取热介质(如水)按设计要求变成所需的液膜，发热功率器件与铝合金表面紧密接触，其热能通过铝热传导给液膜，液膜瞬间汽化，把热能通过管路送到冷凝器冷却。 

（图-3：微槽群复合相变冷却工作原理）

♦超导热能力：微槽群复合相变冷却技术（MGCP）具有超导热能力，其导热能力是铝基板的10000倍，该技术能把LED芯片的热量及时送到面积无限大铝基板各个散热面上。

♦冷却能力超强：取热热流密度已达400W/c㎡,比水冷高1000倍，比热管高约100倍。取热能力比强制水冷高100倍，比强制风冷高1000倍。

♦无功耗冷却：被动式散热，无需风扇或水泵，无冷却用能耗，无动力运行，节能。

♦质轻、体积小。材料环保可靠性高，成本低。

（三）自激式振荡流热管/环路热管

它们作为传统热管技术的延伸，也是依靠液体相变实现换热的，传热能力较烧结热管提高20-30%，具有传热效率高、结构简单、成本低、适应性好、热输运距离远等特点，是解决大功率LED灯散热问题最为有效的解决方案。一般可分为开式回路和闭式回路两种结构。目前LED照明大多使用闭式回路结构（图-4）。

（图-4：环路热管结构/工作原理图）

（四）离子风散热技术 

离子风散热技术最早由美国华盛顿大学Alexander Mamishev教授于2006年发明。2007年Tessera公司获得了该技术的授权，Tessera把这套系统命名为EHD(Electro Hydro Dynamic电子液动力)散热。并最先应用于笔记本的散热方案。（图-5）

（图-5：Electro Hydro Dynamic电子液动力散热）

离子风的散热技术，与现在的散热技术相比，这种新的散热技术可以提升250%的散热效率。采用这种技术的离子风引擎两端各有一个高电压电极，电极之间的电压差高达数千伏，在这种情况下，空气中的气体分子实现离子化就产生了离子风，这种离子风可以高效的带走芯片所产生的热量。这种离子风引擎可以安装在需要散热的芯片上，这样无需风扇就可以起到强大的散热作用，并且其散热效率远高于目前的散热产品。

（五）均热板技术

经研究，一个50cm2，6mm厚的真空均热板HeatFlux热传密度可达115W/cm2，是铜热管的10倍以上。

如图所示，均热板是一个内壁具有微细结构的真空腔体，通常由铜制成。其工作原理与热导管类似，包括了传导、蒸发、对流、凝固四个主要步骤（图-6）。形成一个水与水蒸气并存的双相循环系统。铝鳍片的热能经过风扇强制对流冷却后，使工质失去热能冷却，变化为液态通过内腔管壁毛细作用，然后回流到底部蒸发区，又吸收到新的热能，并再度气化将热带出，形成一个循环。

（图-6：均热板工作四个主要步骤）

总结起来，真空均热板优势有：

• 均热板的阻抗为业界中最低之一，将300W应用于25mmx25mm时的测量值为0.05C/W

• 尺寸外型非常灵活，均热板面积可达200mmx200mm

• 克服了方向性限制，全面提升了电子组件/系统的效能

 （六）纳米碳应用与辐射散热技术

纳米碳球(Carbon Nanocapsules)是一种外壳具有封闭多层石墨结构特征的多面体形碳簇。纳米碳球外壳的石墨层，中央部分都是六圆环，在边角或转折部分则有五圆环组成，外壳的多层石墨结构使其具有良好热传导性、导电性、强度佳及化学性稳定等优点。应用辐射红外线的涂料散热方式是目前相当热门的研究领域，特别是应用于高功率LED与太阳电池等产品（图-7）。

（图-7：纳米碳涂料在LED应用）

纳米碳球辐射冷却效果明显。在相同温度下，以红外线温度摄相仪观测（有涂装的灯杯温度显示74.8℃，无涂抹的灯杯温度显示93.7℃)（图-8），降温速度较快，涂层辐射冷却效果明显，且寿命可大幅提升。

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（图-8：纳米碳涂料使用前后对比测试）