LED照明燈科學(xué)發(fā)展之路培訓(xùn)資料

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。LED照明燈科學(xué)發(fā)展之路-LED照明燈科學(xué)發(fā)展之路散熱將不再是問題HYPERLINK/search/index.dll?dt=2010%2D8%2D252010-8-2515:03:22中國半導(dǎo)體照明網(wǎng)HYPERLINK/search/index.dll?au=%C7%D8%B1%EB+%B2%A9%CA%BF秦彪博士行業(yè)分類:HYPERLINK/search/hy.dll?hy=%B7%E2%D7%B0封裝瀏覽4187次本文簡述了LED燈散熱行業(yè)內(nèi)問題，提出便于實現(xiàn)LED燈模塊標準化的技術(shù)方案，將散熱

2、片劃歸為燈具中的部件，由LED芯和導(dǎo)熱芯構(gòu)成的燈芯，設(shè)計成系列標準，采用圓錐柱面導(dǎo)熱芯，有效解決燈芯（導(dǎo)熱芯）與散熱片（燈具）之間的熱傳導(dǎo)問題，并認為恒流驅(qū)動電源更合理。針對散熱片自然對流傳熱，本文提出了采用對流罩，利用煙囪效應(yīng)，強化提高散熱，并簡述了優(yōu)化理念。經(jīng)大量實驗得出，每瓦散熱用鋁不到4克的顯著結(jié)果，LED燈散熱將不再是問題。一、引論LED照明由于其節(jié)電、環(huán)保、長壽命，而被公認為下一帶照明技術(shù)，將取代現(xiàn)有的各種照明技術(shù)。LED為冷光源，怕熱，有80之多的電能轉(zhuǎn)化為熱能，必須有散熱措施，雖然LED發(fā)光技術(shù)已有飛躍發(fā)展，有每瓦發(fā)光達200lm的報道，但LED散熱卻是LED照明中非常頭痛，但

3、又還沒得到有效解決的問題，成了LED照明燈普及發(fā)展道路上的攔路虎。阻礙LED照明應(yīng)用普及的最大問題是LED燈價格高，雖然上游的LED晶片廠商瓜分絕大部分利潤，有大幅度降價空間，但要實現(xiàn)整個社會資源有效配置到LED照明整個產(chǎn)業(yè)鏈中，有效降低造價，便于普通民眾購買安裝，LED照明燈的模塊標準化是必經(jīng)之路，就像現(xiàn)有照明燈（白熾燈、日光燈/節(jié)能燈）那樣。LED照明燈模塊標準化的阻礙就是散熱問題的存在。散熱屬于傳熱中的一部分。人類對傳熱的研究已有上百年的歷史，上世紀6070年代是人們對傳熱研究的頂峰時期，其主要動力是人類開發(fā)航空航天的需求。那時代，傳熱技術(shù)領(lǐng)域聚集了許多優(yōu)秀人才，有不少傳熱研究人員成為知

4、名人士，之后人們對傳熱研究熱情逐漸減小，目前傳熱學(xué)及技術(shù)的專業(yè)人員非常少。傳熱學(xué)及技術(shù)已是非常之成熟，就像似成熟的果子，掉到地上被樹葉遮蓋，不被現(xiàn)在的人們看見，以致當電子行業(yè)，主要是計算機中的CPU發(fā)熱量突然大增時，人們沒有去拔開地面上的樹葉，撿起那些熟透的果子，將人類成熟的傳熱知識移植到電子行業(yè)內(nèi)。而是另起爐灶，創(chuàng)造出不少新名詞：“主動散熱”、“被動散熱”、“熱沉”等聽起來不知是什么意思，英文“Sink”在傳熱學(xué)及技術(shù)中也是非常罕見的名詞。針對LED燈散熱，當前業(yè)內(nèi)缺乏對整個傳熱過程中的每個傳熱過程清晰的研究結(jié)果，分析出：從LED結(jié)點到空氣與散熱片表面的對流（自然）傳熱、每個過程中的傳熱溫差

5、（即熱阻）所占比例，哪個過程的溫差最大，即主要矛盾，以及影響每個傳熱過程的因素，如何降低其熱阻的技術(shù)方向，尤其是熱阻最大的傳熱過程，降低其熱阻的技術(shù)方向更重要。既使有了這些研究結(jié)果，還必須被結(jié)構(gòu)工程師所熟知，因為傳熱最終要通過結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。從傳熱學(xué)和技術(shù)來談，LED散熱并非復(fù)雜，只涉及到傳熱學(xué)中非常小的部分導(dǎo)熱傳熱和對流傳熱（主要是空氣自然對流傳熱），其中導(dǎo)熱傳熱就可利用現(xiàn)成的傳熱計算機軟件，得到非常準確的解，比如分析LED封裝芯片內(nèi)的溫度分布（傳熱過程）；分析從LED芯片到散熱肋片的內(nèi)部溫度分布。但是應(yīng)特別注意，對于對流傳熱，凡涉及到空氣流動，必須通過大量的實驗研究，而用計算機軟件計算，只有學(xué)

6、術(shù)上的意義，沒有實際工程意義，因為誤差太大，目前還有不少的公司熱衷推銷此類軟件。導(dǎo)致LED散熱簡單問題被復(fù)雜化的原因有：知識斷層，擁有成熟的傳熱知識的人員參于到LED散熱研究的甚少，缺乏專業(yè)的LED散熱研究機構(gòu)，給行業(yè)內(nèi)明確正確的指導(dǎo)思想，研討會非常之多，但學(xué)術(shù)氣氛少，商業(yè)味較濃。目前行業(yè)內(nèi)從業(yè)的專業(yè)散熱技術(shù)人員，許多是從計算機散熱方面轉(zhuǎn)過來的，自然地將那方面常用的技術(shù)以及商業(yè)行為帶過來，比如，熱管技術(shù)，被大量應(yīng)用到大功率LED照明燈（比如路燈）中，給那些原來為計算機芯片散熱器服務(wù)的熱管廠商創(chuàng)造了新的商機。甚至還有提出采用回流式熱管，如果說LED燈散熱采用一般熱管像似殺雞用了殺豬刀，那么采用回

7、流式熱管就像似殺雞舉起了宰牛刀。臺灣有一家公司發(fā)明有液態(tài)沉浸散熱技術(shù)，這種缺乏基本對流傳熱知識的發(fā)明，竟還獲得國際發(fā)明展金獎。國內(nèi)也有類似的企業(yè)，并有一定的知名度，開發(fā)LED液冷散熱技術(shù)，稱已申請有30多項專利。這些受汽車水箱啟發(fā)的發(fā)明創(chuàng)造者，并不清楚汽車發(fā)動機為什么采用水（液）冷技術(shù)的原因，水在散熱過程所起的作用。本文提出了實現(xiàn)LED照明燈模塊標準化技術(shù)方案，將散熱片劃歸為燈具中的部件，由LED芯和導(dǎo)熱芯構(gòu)成的燈芯，將被設(shè)計制造成系列標準，采用圓錐柱面導(dǎo)熱芯，有效解決燈芯（導(dǎo)熱芯）與散熱片（燈具）之間的熱傳導(dǎo)問題，實現(xiàn)燈芯與燈具可便捷地拆與裝，結(jié)構(gòu)非常簡單，造價低，是一條實現(xiàn)模塊標準化科學(xué)之

8、路，并認為恒流驅(qū)動電源更合理。自然對流散熱，無機械運動，可靠性高，成本低，自然地被LED燈首選。本文將闡述自然對流散熱原理，最大散熱量以及優(yōu)化設(shè)計的理念；論述了LED燈散熱片的最佳應(yīng)用結(jié)構(gòu)太陽花式散熱片，提出采用對流罩，利用煙囪效應(yīng)強化提高散熱熱量。經(jīng)大量的實驗以及分析研究，得到優(yōu)化和強化的結(jié)果，可實現(xiàn)每瓦散熱用鋁不到4克的水平，散熱成本顯著降低，以后將不再用考慮散熱所占的成本，總之LED散熱并不難，將不再是問題。（本文不涉及LED封裝內(nèi)的傳熱，這將在以后的文章中闡述并提出有效的解決方案。）二、模塊的科學(xué)劃分圖、分別為東芝與夏普推出的照明燈，將芯片、散熱片以及驅(qū)動電源合為一體，采用現(xiàn)白熾燈一樣

9、的安裝接口，這樣的結(jié)構(gòu)市面上非常多，雖然這樣的設(shè)計便于普通民眾安裝，替換現(xiàn)白熾燈泡，但造價高，還有一致命的缺陷散熱不可靠。將圖、所示的燈，橫置、豎立或倒立，三種姿態(tài)情況下的散熱效果都不一樣，如果加有燈罩，其散熱效果與燈罩的形狀、大小密切相關(guān)，如果燈罩封閉，或內(nèi)外空氣流通性差，其散熱效果將惡化，光衰將立即表現(xiàn)出，甚至馬上出現(xiàn)損毀情況。因而這類燈，將不是照明發(fā)展方向。另外，圖、所示散熱片本身的結(jié)構(gòu)形式并不理想，散熱成本也不低。球形白熾燈泡，直管式日光燈是由于此形狀便于生產(chǎn)制造，而被采用。歷史的積淀使得人們一提到照明燈，馬上想到球形燈泡和直燈管。人們使用燈，目的是需要光明。是新型光源，因而照明燈的設(shè)

10、計，應(yīng)該從光源的特性出發(fā)，建立起新的模式。圖3示出了本文提出的LED照明燈模塊劃分，將散熱片以及驅(qū)動電源劃歸為燈具中的部件，由LED芯、導(dǎo)熱芯以及燈芯罩組成的燈芯，可便捷地從散熱片（燈具）拆下和按裝上，將被設(shè)計制造成系列獨立的標準部件。燈芯與燈具的電的連接，是件容易的事，但燈芯與散熱片的熱連接（熱傳導(dǎo)），就不是那么容易的事。圖示出了解決該問題有效而又簡單的技術(shù)方案：采用圓錐柱接觸傳熱面。園錐柱和圓錐孔，加工容易，精度易保證，加工成本低。采用圓錐柱作為接觸傳熱面的顯著優(yōu)點是保證導(dǎo)熱芯和散熱片兩接觸面之間的接觸壓力足夠大：只要小的軸向力，就可得到被放大數(shù)倍的接觸壓力，因而燈芯和散熱片之間傳熱熱阻得

11、到有效控制，即兩者之間的熱傳導(dǎo)問題得到解決。以下計算例子進一步說明了這一點：例如，導(dǎo)熱芯中間直徑20mm，高h15mm，與散熱片的錐孔面平均間隙0.03mm,采用普通導(dǎo)熱膏1.0W/mK，燈芯功率為W，可計算得出導(dǎo)熱芯與散熱片根的平均溫度差：t=Q/Dh=0.38,不到0.4圖中示出，燈芯與散熱片（燈具）的機械連接采用螺扣，電的連接采用同心接插頭式，普通操作者，不需任何工具，就可方便地將燈芯正確安裝到位。圖所示結(jié)構(gòu)非常簡單，加工制造容易，造價也就低。圖中的燈芯罩的作用：1、保護芯；2、便于操作者安裝；3、二次光學(xué)，設(shè)計制造出不同光輸燈罩，比如聚光型或散光型，滿足不同場所及應(yīng)用。解決了熱連接（熱

12、傳導(dǎo)）問題，燈芯的通用標準化的實現(xiàn)也就近在直尺，將按標準散熱功率來劃分不同規(guī)格的燈芯，比如：3W、6W、10W、15W、20W，對應(yīng)著不同規(guī)格的標準接口，而不像現(xiàn)燈泡（白熾燈）那樣與功率無關(guān)，只有兩三種接口。因而LED燈芯的標準接口規(guī)格有許多種，但種數(shù)還是有限，燈具涉及到裝飾，則就千姿百態(tài)，但其標準散熱量必須達到規(guī)定的值，燈具將按其標準散熱量劃分，其接口與其標準散熱量的燈芯接口相對應(yīng)。設(shè)計時可以這樣，10W（標準散熱功率）的燈芯可以安裝到12W的燈具上，但12W的燈芯則不能安裝到10W的燈具上，這都可以通過接口中的結(jié)構(gòu)差異來實現(xiàn)。由于每種燈具有其相應(yīng)的固定安裝形式，其散熱性能也就穩(wěn)定，因而不用

13、擔心用戶安裝時，改變其散熱性能，即散熱穩(wěn)定可靠。本文所提出的模塊劃分，使得燈具和燈芯的散熱熱阻以及導(dǎo)熱熱阻檢測標準以及實驗操作制定更為容易，燈具只要實驗測定出相對標準的導(dǎo)熱芯的散熱性能曲線，就可計算出散熱熱阻；燈芯只要實驗測定出，LED結(jié)點溫度與一標準散熱片上的溫度差，計算出燈芯的導(dǎo)熱熱阻即可。有了燈具和燈芯的散熱以及導(dǎo)熱熱阻的檢測標準和操作的規(guī)程，就容易快速鑒別各種產(chǎn)品的優(yōu)劣。目前還沒有鑒別LED燈散熱性能優(yōu)劣的標準及操作，而是采用非常原始的方法，比如路燈，采用現(xiàn)場工作1000小時，多家企業(yè)產(chǎn)品一起進行PK，測定其光衰情況，這種鑒別既不科學(xué)，又非常麻煩，比如夏天期間測定結(jié)果和冬天期間的結(jié)果是

14、不一樣，因為冬夏的氣溫有變化，某些地區(qū)變化非常大。依據(jù)本文提出的模塊劃分，以及模塊具體的結(jié)構(gòu)，就可容易制定出統(tǒng)一的燈芯與散熱片（燈具）的機械接口標準和電的連接接口標準，以及電源標準，這些標準還可形成國際化標準。有了這些統(tǒng)一的標準，燈具廠商將專心地根據(jù)不同需求，設(shè)計制造出各種各樣的燈具；燈芯廠商專心芯片封裝，燈芯制造，開發(fā)全自動生產(chǎn)設(shè)備，提高生產(chǎn)效率，降低成本，研發(fā)出內(nèi)封裝熱阻更低的芯片封裝結(jié)構(gòu)；晶片廠商專心晶片的研發(fā)、生產(chǎn)，更多的投入到如何降低成本，提高光電效率；電源廠商專注電源，專用驅(qū)動芯片的開發(fā)，提高電源效率，降低產(chǎn)品成本。在LED照明產(chǎn)業(yè)鏈中的各級廠商，分工明確、既緊密配合，又相互獨立，

15、構(gòu)建一完善的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)連，社會資源又將被合理地配置到各個鏈中，成本價格將顯著降低，LED照明燈普及將近在眼前。總之，本文提出LED照明燈的模塊劃分的科學(xué)之處：散熱穩(wěn)定可靠；容易實現(xiàn)LED照明燈的模塊標準化，以及相應(yīng)的檢測標準和操作規(guī)程，完善整個產(chǎn)業(yè)鏈，降低造價。關(guān)于電源標準：本文認為應(yīng)選用恒流驅(qū)動，燈芯中LED芯片采用串聯(lián)式（局部有并聯(lián)），如圖4所示，每個LED芯片（或并聯(lián)組）設(shè)有旁路保護元件，該元件的作用，一旦所配的LED芯片損壞，成斷開路狀態(tài)，則由于電壓過高（比如兩倍于LED最高電壓），該元件擊穿，形成永久性短路，使得不因一兩個LED芯片損壞，而使整個燈芯報廢。比如一個12W的LED燈，共

16、有12顆LED芯片，如果有兩顆損壞，光亮度有下降，則可通電流調(diào)節(jié)端子，調(diào)大電流，補償降低的亮度，因而燈的可靠性高。采用恒流驅(qū)動電源的優(yōu)點還有：一、更容易實現(xiàn)統(tǒng)一標準的電源，比如規(guī)定標準統(tǒng)一的恒流電流定為350mA。15W的燈芯，額定電壓也就是43V。芯片的額定電流與LED芯片中的晶片面積有關(guān)，也就容易調(diào)整設(shè)計出滿足統(tǒng)一額定電流標準的晶片，另外，還可以通過局部芯片并聯(lián)，比如兩三顆LED芯片并聯(lián)，達到統(tǒng)一額定電流（如350mA）；二、驅(qū)動電路簡單、元器件少、成本低，電源效率高。由于工作電流低（350mA），開關(guān)功率管BG的開關(guān)損耗也就小，則電源效率高；采用統(tǒng)一標準恒流（350mA），可將開關(guān)功率管

17、BG都集成到驅(qū)動IC中（如圖4中虛線所示），并且額定功率范圍大，從1W到70W（市電為AC220V）范圍工作。輸出功率越大（LED芯串聯(lián)越多），電源的輸出工作電壓也高，因而開關(guān)功率管BG承受的開關(guān)電壓就越小，開關(guān)損耗也就越小，電源的效率也就更高。三、自然對流散熱原理及優(yōu)化散熱過程最終是熱量傳到空氣中，由空氣流動（對流）將熱量帶走，散熱片的輻射傳熱所占的分量非常低，因而不于考慮?？諝饬鲃訋ё叩臒崃浚瓷崃浚㏎：Q=CpM(T2-T1)(1)Cp空氣的比熱，為定值。M空氣流量。(T2-T1)散熱片出口處空氣溫度T2與進口處空氣溫度T1的溫差，出口處空氣溫度T2最高不超過散熱片的壁面溫度Tw，即(

18、T2-T1)有最大可能的數(shù)值。從公式（1）可以分析得出，最有效提高散熱量的方向是提高空氣流量。自然對流傳熱過程中，驅(qū)動空氣流動的動力是：空氣受熱溫度升高，比重下降而產(chǎn)生的浮力F：F=Vg(o-a)dv=Vgo(1-)dv(2)g重力加速度?？諝饷芏?。V散熱器的體積。O環(huán)境大氣溫度。a散熱器內(nèi)的空氣溫度。空氣流經(jīng)散熱片，散熱片產(chǎn)生的阻力：=Sgu2ds(3)S空氣流經(jīng)的表面積，即散熱片的散熱面積。流動阻力系數(shù)，與散熱片的結(jié)構(gòu)，空氣流動形式密切相關(guān)。u空氣在散熱片內(nèi)的流動速度，流速u越高空氣流量也就越大。散熱片的散熱量Q還應(yīng)滿足以下公式：Q=Sh(TwTa)ds（4）h對流傳熱系數(shù)。(TwTa)散

19、熱片壁面溫度Tw與散熱片內(nèi)的空氣溫度Ta的差值，散熱片的溫度Tw受LED芯片結(jié)點溫度的限制。以上四個公式約束著自然對流散熱過程，浮力F應(yīng)等于流動阻力再加空氣動量增加（2）（在下一節(jié)中有較詳細的闡述）。降低流動阻力，意味著空氣流速u2增加（即流量M增加），以及浮力F要求下降。從公式（1）可以看出，流量M增加，有利于散熱量Q的提高，浮力F要求下降，從公式（2）可以分析得出，散熱片中的空氣溫度Ta可降低，又從公式（4）可以看出：有利散熱量Q的提高，這說明降低流動阻力，從各方面來講，都對散熱量Q提高有利。降低流動阻力系數(shù)，能有效降低流動阻力。當散熱片的肋片，上下豎立設(shè)置，空氣由下向上直接穿過散熱片時，

20、低溫空氣直接進入散熱肋片，由公式（4），有利于對流傳熱；空氣的流動方向與浮力方向一致，阻力最小。因而散熱片應(yīng)設(shè)計成上下貫通的結(jié)構(gòu)，避免空氣彎曲流動，渦流出現(xiàn)。依據(jù)公式（3），流動阻力與空氣在散熱片中的流速的平方成正比，因而降低流速能有效降低流動阻力。增大空氣在散熱片中的流通面積，既能不減小空氣流量M，又能降低流速。太陽花式結(jié)構(gòu)散熱片，如圖5所示，LED芯片將集中在中心導(dǎo)熱柱截面上，不僅發(fā)熱源（LED芯片）離散熱肋片根距離近，則導(dǎo)熱柱內(nèi)導(dǎo)熱熱阻小，而且LED芯片集中，所占的截面積小，即空氣的有效流通面積大，因而有利于流動阻力減小。這說明：太陽花式結(jié)構(gòu)的散熱片，是LED燈散熱的最佳結(jié)構(gòu)。從制造方面

21、講，采用鋁擠出工藝，制造出太陽花鋁型材，再裁切就成了散熱片，可制造出各種外形的散熱片，生產(chǎn)效率高，工序少，造價也就低。由公式（2）分析：如果散熱器的體積一定，所占空間尺寸一定，散熱器中的空氣溫度a提高，有利于提高浮力F，但從公式（4）得出，卻不利于散熱肋片與空氣的對流傳熱（即散熱）。從公式（4）中分析，通過增加散熱肋片數(shù)量（即肋片密度），來提高散熱面積S，有利于提高散熱量，但從公式（3）分析，卻相應(yīng)地提高了流動阻力。以上分析說明：在自然對流傳熱中，通過增加散熱肋片密度（減小肋片之間的間隙）來增加散熱面積，以達到提高散熱量的目的，但存在著相反、矛盾的因素，因而散熱量提高有限，甚至有可能得到降低散

22、熱量的相反結(jié)果。可以得出結(jié)論：當散熱片所占空間尺寸一定時，存在一最大自然對流散熱量，相對應(yīng)就有著最佳肋片結(jié)構(gòu)（肋片密度），最大散熱量與散熱片的流通截面積成正比。本文作者經(jīng)過大量的實驗證實了該結(jié)論，并總結(jié)有最佳肋片密度的計算經(jīng)驗公式，可以計算出優(yōu)化的LED燈散熱片。四、自然對流散熱強化提高在散熱片的上方設(shè)置對流罩，如圖6、7所示，利用煙囪的抽吸原理，提高空氣流經(jīng)散熱片的流量，來達到散熱量的強化提高。對流罩產(chǎn)生的抽吸力（即浮力），可以通過理論計算來分析，如圖8所示，采用控制體積法來分析，根據(jù)控制體內(nèi)動量平衡原理，可以推導(dǎo)出：FVgo(1-)dv=2B+（5）此說明：抽吸力在增加空氣的動量（2）同時

23、，還要克服流動阻力?？諝鈩恿吭黾?，意味著空氣流量增加，由公式（1）可得，有利散熱量提高。抽吸力與對流罩內(nèi)的體積成正比，提高對流罩內(nèi)的空氣溫度，有助于提高抽吸力。進一步的分析還可得出：要有高的抽吸力，散熱片應(yīng)盡可能設(shè)置在對流罩最低端，散熱片要緊奏。根據(jù)以上得出的結(jié)論，對流罩的抽吸力與對流罩內(nèi)的體積成正比，因而對于某些情況下，比如由于裝飾需要，燈具的高度尺寸有限制，可以通過增加截面積尺寸，達到同等的體積，同等的抽吸力。在產(chǎn)品設(shè)計時，可以充分利用燈具上的燈罩作為對流罩，既有裝飾作用，又有強化提高散熱量的作用。對于筒燈，自然地將燈筒設(shè)計成對流罩。圖9所示的LED路燈，散熱片為10個等六邊形太陽花式散熱

24、片，采用蜂窩型結(jié)構(gòu)拼合成，設(shè)置有大尺寸的后殼，后殼頂開有通氣孔，后殼就構(gòu)成了對流罩。對流罩豎立設(shè)置時，對流罩的抽吸作用最有效，散熱片采用太陽花式，LED芯只能朝上或朝下，如圖6、7所示。要解決燈光平射問題，可采用如圖10、11所示LED燈，對流罩采用透明材料制成，此時對流罩就是燈罩，LED芯朝上，對流罩內(nèi)設(shè)置有反射鏡，從LED芯發(fā)出的朝上的光線，經(jīng)反射鏡反射成平射，如果反射鏡的反射角可調(diào)，就可調(diào)動光線的平射角。對于隧道燈，或類似的照明燈，就可采用圖10、11所示的結(jié)構(gòu)。五、實驗結(jié)果分析比較圖12是某廠現(xiàn)標稱為20W的LED筒燈的散熱片的照片，外形直徑為86mm，高65mm，是采用鋁擠出工藝制造

25、的散熱片型材，經(jīng)多種機械加工工序才完成，凈重250克，散熱面S為0.1m2。圖13中的實驗曲線B為該散熱片的散熱特性實驗結(jié)果，縱坐標Q為散熱功率，單位為W，實驗采用電熱片加熱，從電功率儀讀出發(fā)熱量；橫坐標T為散熱片上的導(dǎo)熱板（與鋁基板相貼）的溫度w(設(shè)置有5個電熱偶)與環(huán)境空氣溫度TO的差。圖13中的曲線C為該散熱片加設(shè)有沖孔的網(wǎng)罩的實驗結(jié)果，孔網(wǎng)的規(guī)格為6mm(孔徑)2mm（孔間隙），加設(shè)網(wǎng)罩，增加了空氣的流動阻力，因而散熱性能有明顯下降。圖13中的實驗曲線為本專利技術(shù)設(shè)計的散熱片散熱特性實驗曲線，采用太陽花式鋁材散熱片，結(jié)構(gòu)尺寸經(jīng)優(yōu)化計算設(shè)計，采用了高為120mm的對流罩，散熱片外徑為88

26、mm，重為80克。與曲線比較可以看出，當T(TwTo)為30時，本專利技術(shù)設(shè)計的散熱片的散熱量是現(xiàn)所示產(chǎn)品的1.5倍，可以計算得出，表面對流傳熱系數(shù)h提高了兩倍，折算成每瓦散熱用鋁材為3.6克/瓦。如果按LED燈實際發(fā)熱量為17.5W計算，采用本專利技術(shù)設(shè)計的散熱片，溫度可降低10之多。本專利技術(shù)設(shè)計的散熱片成本也就是2元人民幣多點（按25元/Kg擠鋁型材計算），而現(xiàn)所示產(chǎn)品，要加30%之多的切削耗量，以及煩瑣的機械切削工序，生產(chǎn)效率非常低，費用要達到近20元/件。表1列出了20W筒燈現(xiàn)產(chǎn)品實際照明情況下的散熱特性，與本專利技術(shù)樣品的比較，圖14為本專利技術(shù)樣品照片，圖15為本專利技術(shù)設(shè)計圖，所用的LE