LED行业中的传热学问题之一——“热阻”概念被滥用[1]

　　一、引 言

　　LED由于其节电、环保、长寿命，被公认为人类下一代照明技术，LED照明应用普及的最大阻碍是LED灯价格高，价格高又是由于散热问题所致。

　　散热属于传热中的一部分。人类对传热的研究已有上百年的历史，上世纪60～70年代是人们对传热研究的顶峰时期，其主要动力是人类开发航空航天的需求。那时代，传热技术领域聚集了许多优秀人才，出了不少知名人士，随着传热学及技术日益成熟，人们对传热研究热情逐渐减小，目前传热学及技术的专业人员非常少，传热学及技术已是非常之成熟，就像似成熟的果子，掉到地上被树叶遮盖，不被现在的人们看见。

　　LED散热中，温度不高(不超过100℃)，属常温传热，无相变等复杂过程，功率也不大，单颗LED晶片也就是1～2W，从传热学和技术来讲，LED散热非常简单，只涉及到传热学中非常小的部分—导热传热和对流传热(主要是空气自然对流传热)，其中导热传热就可利用现成的传热计算机软件，得到非常准确的解。

　　导致LED散热简单问题被复杂化的原因有：知识断层，拥有成熟的传热知识的人员参于到LED散热研究的甚少，人们没有去拔开地面上的树叶，捡起那些熟透的果子，将人类成熟的传热知识移植到电子行业内，而是重新育种、栽树。

　　LED行业(或者说电子行业)中的传热学可以说是另起炉灶的，从该行业所创造出的新名词：“主动散热”、“被动散热”、就能说明这一点。还有行业中非常熟悉的名词“热沉”，听起来不知是什么意思，英文“Sink”在传热学及技术中也是非常罕见的名词。以下将已有的成熟的传热学称为“正统传热学”，而LED行业(电子行业)中的传热学称为“行业传热学”，行业传热学的分析问题思路和理念与正统传热学不一致，本文将从行业“热阻”概念的应用来分析，LED行业中传热学的问题。

　　“热阻”概念在行业传热学中被滥用，明显表现出“电子电路学”的烙印，将整个LED散热过程分解成数多“热阻”元件的串联与并联，如图1所示的LED散热过程热阻分析图，在LED行业非常普遍，就像电路中的电阻一样。

图一

　　在电子电路中，串联电路中的电阻 不分前后;并联电路中的电阻不分左右，但传热过程并不是这样。在电子电路中：电阻的串并联关系是非常明确的，电阻的阻值，基本是人为设定，或用仪器可直接测量出或推算出。但在传热过程中，特别是在LED散热过程中，没有明确清晰的热阻串并联关系，不能简单计算出其热阻数值，如果采用“热阻”法，来计算分析，就将简单问题复杂化。正统传热学中很少用“热阻”概念来分析传热过程。

　　以下通过两实例分析比较来进一步说明。

　　二、“热阻法”与正统传热学法对比