[摘 要]随着LED行业的发展，大功率LED的发展越来越快，而散热问题仍然是制约大功率LED发展的首要问题。为了确保大功率LED能在较低的结温环境中工作，改变传统的散热方式势在必行，本文主要介绍了热管技术在大功率LED中的应用，热管技术的应用，对大功率LED灯具的发展有着重要的意义。
　　[关键词]大功率LED；散热；热管技术
　　中图分类号：TN312.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0208-01
　　一 LED结构与特性
　　LED（Light Emitting Diode），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接将电能转化成光能。LED的核心部分是由P型半导体与N型半导体组成的晶片，在N型半导体与P型半导体之间有一个过渡层，称为PN结。在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转化成光能。[1]而光的波长决定光的颜色，是光的波长是由形成PN结的材料所决定的。
　　LED具有功耗低、体积小、可靠性高、寿命长和响应快的特点，现已广泛应用于各种仪器仪表上。近年来，大功率的LED已被广泛应用于室内外的照明设计中，尤其是大功率的LED路灯被广泛应用于市政工程，半逐渐的呈现出它的优越性，其输出效率、配光分布、均匀度及眩光程度等都优于传统的路灯。由于LED路灯的功率较大，工作时间长，而LED的寿命与其温度有直接的关系，因此散热问题仍然是目前大功率LED灯具首要解决的问题。
　　二 热管的结构及特性
　　1 结构
　　热管是由管壳、起毛细作用的吸液芯，以及传递热能的工质构成。吸液芯牢固地贴附在管壳内壁上，并被工质渗透。热管自身形成一个高真空的封闭系统，其结构如图一所示：
　　2 工作原理
　　其工作原理是：大功率LED所产生的热量，通过对蒸发段的管壁和浸满工质吸液芯的导热使液体工质的温度上升；上升到一定的温度，液面蒸发，直至达到饱和蒸汽压，此时热量以潜热的方式传递给蒸汽，饱和蒸汽压随着液体温度的上升而升高。在压差的作用下，蒸汽流向气压和温度都较低的冷凝段，并在冷凝段的气液界面上冷凝，发出潜热。放出的热量从气液界面通过吸液芯和管壁的导热，传递给管外的散热片。
　　3 热管的特性
　　（1）优良的导热性：热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。
　　（2）不可逆性：由于温差的存在，热量在传递过程中是不可逆的。
　　三 热管在LED照明应用中的优势
　　1 导热快：由于热管蒸发段和冷凝段均以相变潜热形式传热，所以与银、铜及铝等金属相比，单位质量的热管可以多传递几个数量级的热量。
　　2 散热面积大：现有LED散热方式如同图二所示，散热鳍片设计在LED的上面，热管改变了LED的热通路，热量通过热管输送到LED侧边，散热鳍片就可以延伸到下部，利用了下部空间，使散热面积可以增加一倍左右。
　　3 热通道灵活：由于热量是通过热管传递，只要改变热管形状，就可以通过弯曲的热管轻易地把热量送到容易散发掉的地方。
　　4 重量轻：热通路的灵活性使热管散热器的散热面积更大，因此相同重量的灯具，使用热管的相对来说散热面积可以做得更大，能够承载更多功率的LED。
　　四 结语
　　通过热管技术在散热结构上的应用，公司开发出一款适合于功率60-200w铝制冲压散热鳍片和热管相结合的散热器，其结构简单、可靠，不需复杂的后期装配工艺，造型美观，且散热效率高。对于150w以上的产品，采用铝制冲压散热鳍片和热管散热相结合的方式，散热效率高，可以保证较大功率路灯的散热性能，从而保证产品的品质。
　　参考文献
　　[1] 《LED照明设计与应用》 科学出版社 LED照明协会编.
　　[2] 《LED及其应用技术》，化学工业出版社，刘木青.
　　[3] 《LED灯具设计与案例详解》 机械工业出版社，房海明.
　　[4] 《LED施工宝典》 ，机械工业出版社，杨清德，陈东.
　　[5] 《LED照明应用与市场突破》 广东经济出版社，邱建卫.