【導讀】LED散熱中，溫度不高(不超過(guò)100℃)，屬常溫傳熱，無(wú)相變等復雜過(guò)程，功率也不大，單顆LED晶片也就是1～2W，從傳熱學(xué)和技術(shù)來(lái)講，LED散熱非常簡(jiǎn)單，只涉及到傳熱學(xué)中非常小的部分—導熱傳熱和對流傳熱(主要是空氣自然對流傳熱)，其中導熱傳熱就可利用現成的傳熱計算機軟件，得到非常準確的解。
一、引 言
LED由于其節電、環(huán)保、長(cháng)壽命，被公認為人類(lèi)下一代照明技術(shù)，LED照明應用普及的最大阻礙是LED燈價(jià)格高，價(jià)格高又是由于散熱問(wèn)題所致。
散熱屬于傳熱中的一部分。人類(lèi)對傳熱的研究已有上百年的歷史，上世紀60～70年代是人們對傳熱研究的頂峰時(shí)期，其主要動(dòng)力是人類(lèi)開(kāi)發(fā)航空航天的需求。那時(shí)代，傳熱技術(shù)領(lǐng)域聚集了許多優(yōu)秀人才，出了不少知名人士，隨著(zhù)傳熱學(xué)及技術(shù)日益成熟，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(zhuān)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(shù)葉遮蓋，不被現在的人們看見(jiàn)。
LED散熱中，溫度不高(不超過(guò)100℃)，屬常溫傳熱，無(wú)相變等復雜過(guò)程，功率也不大，單顆LED晶片也就是1～2W，從傳熱學(xué)和技術(shù)來(lái)講，LED散熱非常簡(jiǎn)單，只涉及到傳熱學(xué)中非常小的部分—導熱傳熱和對流傳熱(主要是空氣自然對流傳熱)，其中導熱傳熱就可利用現成的傳熱計算機軟件，得到非常準確的解。
導致LED散熱簡(jiǎn)單問(wèn)題被復雜化的原因有：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，人們沒(méi)有去拔開(kāi)地面上的樹(shù)葉，撿起那些熟透的果子，將人類(lèi)成熟的傳熱知識移植到電子行業(yè)內，而是重新育種、栽樹(shù)。
LED行業(yè)(或者說(shuō)電子行業(yè))中的傳熱學(xué)可以說(shuō)是另起爐灶的，從該行業(yè)所創(chuàng )造出的新名詞：“主動(dòng)散熱”、“被動(dòng)散熱”、就能說(shuō)明這一點(diǎn)。還有行業(yè)中非常熟悉的名詞“熱沉”，聽(tīng)起來(lái)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(jiàn)的名詞。以下將已有的成熟的傳熱學(xué)稱(chēng)為“正統傳熱學(xué)”，而LED行業(yè)(電子行業(yè))中的傳熱學(xué)稱(chēng)為“行業(yè)傳熱學(xué)”，行業(yè)傳熱學(xué)的分析問(wèn)題思路和理念與正統傳熱學(xué)不一致，本文將從行業(yè)“熱阻”概念的應用來(lái)分析，LED行業(yè)中傳熱學(xué)的問(wèn)題。
“熱阻”概念在行業(yè)傳熱學(xué)中被濫用，明顯表現出“電子電路學(xué)”的烙印，將整個(gè)LED散熱過(guò)程分解成數多“熱阻”元件的串聯(lián)與并聯(lián)，如圖1所示的LED散熱過(guò)程熱阻分析圖，在LED行業(yè)非常普遍，就像電路中的電阻一樣。
在電子電路中，串聯(lián)電路中的電阻不分前后;并聯(lián)電路中的電阻不分左右，但傳熱過(guò)程并不是這樣。在電子電路中：電阻的串并聯(lián)關(guān)系是非常明確的，電阻的阻值，基本是人為設定，或用儀器可直接測量出或推算出。但在傳熱過(guò)程中，特別是在LED散熱過(guò)程中，沒(méi)有明確清晰的熱阻串并聯(lián)關(guān)系，不能簡(jiǎn)單計算出其熱阻數值，如果采用“熱阻”法，來(lái)計算分析，就將簡(jiǎn)單問(wèn)題復雜化。正統傳熱學(xué)中很少用“熱阻”概念來(lái)分析傳熱過(guò)程。
以下通過(guò)兩實(shí)例分析比較來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明。
二、“熱阻法”與正統傳熱學(xué)法對比
結束語(yǔ)：
1、LED散熱技術(shù)創(chuàng )新固然重要，但是正確的傳熱學(xué)基礎知識補課更重要；
2、“熱阻”概念不可濫用，否則簡(jiǎn)單的傳熱問(wèn)題會(huì )被復雜化；
3、板式熱管用于LED照明燈散熱是一件荒誕的事。
參考文獻:
1、《傳熱學(xué)》西安交通大學(xué)，楊世銘主編，人民教育出版社1980年；
2、《傳熱學(xué)》山東工學(xué)院，俞佐平主編，人民教育出版社出版1979年；
3、O′Neill,P.S,,Chemical Engineering Progress,Vol.67,No.7,P.80～82,1971。
作者簡(jiǎn)介：秦彪，清華大學(xué)熱能系87級博士，主向為能源及環(huán)保，傳熱學(xué)及技術(shù)是其專(zhuān)業(yè)基礎，早在85年第一項專(zhuān)利申請就是傳熱產(chǎn)品。從2006年開(kāi)始關(guān)注計算機散熱，申請并獲得多系列有關(guān)CPU散熱的專(zhuān)利，2008年開(kāi)始研發(fā)LED散熱，已有系列專(zhuān)利申請，涵蓋LED燈具散熱、芯片封裝、模塊標準化，將成熟的先進(jìn)傳熱技術(shù)引入電子芯片散熱領(lǐng)域，將對整個(gè)行業(yè)產(chǎn)生深遠影響。
推薦閱讀：
