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专利石 墨烯纳米碳散热技术实现LED无鳍片化

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专利石 墨烯纳米碳散热技术实现LED无鳍片化

发布日期:2017年12月27日 来源:博展照明 点击:

因为LED光源在 发光的过程当中,会产生高热,因此LED使用大量的散热鳍片,尤其是功率在20W以上的LED灯具,各种形 状的散热鳍片都可以很清楚看见,散热鳍片变成大功率LED的特色,可是却 也是美观的杀手。

近几年来,石墨烯 等纳米碳材料在散热上的运用,开始被 重视与大量采用,其实早在多年前,就已有 人成功开发运用石墨烯纳米碳材的散热技术,并且真 正将石墨烯纳米碳覆膜取代散热鳍片,实现LED无散热鳍片化,并于2013年申请多篇专利:US 9170015 B2,他就是卢鸿智,台湾大 学光电工程博士。

卢鸿智博士表示,很多从 事纳米散热的相关业者,运用石墨烯纳米碳材做散热,往往都 是对客户的要求来者不拒,但最后 常常发现喷涂上去降温效果不显著,其最大的原因在于,石墨烯 纳米碳材运用的是热辐射,热辐射要发挥得好,先决条 件是机构件的热流设计也要好,如果客 户委托的机构件设计不良,没有经 过筛选直接喷涂,是不会有降温效果的。

因此,卢鸿智对客户的委托,都经过他亲自筛选,机构件合格的才喷涂,不合格的就退件,不合格 率往往超过合格率;因为他 下过的苦功与经验的累积,已经练 就像古物鉴定专家一样,一眼就能判定优劣。

因为LED光源的热,必须良 好的传导到石墨烯纳米碳材喷涂的膜层,如此散热效果才会好,而产品 的机构件就决定了石墨烯纳米碳材是否有效的关键;这往往 是许多同业忽略的关键因素。

因为每 家公司都有他们自己的工业设计,所以一 般都是不愿意去更动机构件,因此卢 鸿智博士研发石墨烯LED光引擎,热不须透过机构件,因此机 构件可以使用任何材料、任何设计,都对散热没有影响,直接解决客户的问题。

图一是 不同石墨烯纳米碳材的散热能力比较图,使用石 墨烯纳米碳材的LED灯,其光源温度(红色线)明显低于未喷涂的LED(黑色线);至于纳 米碳材料本身差异影响并不大,例如纳米碳球、纳米碳管、或类钻碳等;不过卢 鸿智博士表示还是可以进一步提升,透过特 定比例配方混和不同石墨烯纳米碳材料,可以进一步降低(蓝色线)。

图一,不同石 墨烯纳米碳材料的散热能力比较图

图二是20W石墨烯LED光引擎,配合20W LED的应用范围,采用PLCC型LED光源,直接插 电使用就可以让光源 温度保持在安全的80˚C标准内,外部机 构件可以由业者任意发挥。

图二,20W石墨烯LED光引擎

图三是100W石墨烯LED光引擎,配合大 功率灯具使用场所,采用COB型LED光源,在载板 背后喷涂石墨烯纳米碳薄膜,就可以不须散热鳍片,让光源 温度保持在安全的80˚C标准内,因此可 以让灯具设计者任意发挥创意,而不用 担心机构件影响散热。

图三,100W石墨烯LED光引擎

图四是石墨烯LED艺术灯之【王冠】,卢鸿智博士将石墨烯LED光引擎 直接运用在艺术灯上,因为没 有了散热鳍片影响美观,而且光 引擎已可直接散热,因此机 构件可以使用不能散热的艺术灯罩,也不会有任何影响,可以将LED艺术灯化,带来LED灯的新革命。

图四,石墨烯LED艺术灯之【王冠】

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