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高溫會導(dǎo)致電子元器件的失效概率迅速加大，從而導(dǎo)致LED顯示屏的可靠度下降。為了控制LED顯示屏內(nèi)部電子元器件的溫度，使其在LED顯示屏所處的工作環(huán)境條件下，不超過規(guī)定的最高允許溫度，需要進(jìn)行LED顯示屏的散熱設(shè)計。LED顯示屏的散熱設(shè)計，怎樣才能低成本、高質(zhì)量，是本文探討的內(nèi)容。

一、散熱設(shè)計的相關(guān)知識

熱量傳遞的兩個基本規(guī)律：熱量是從高溫區(qū)流向低溫區(qū);高溫區(qū)發(fā)出的熱量等于低溫區(qū)吸收的熱量。

熱量的傳遞有三種基本方式：導(dǎo)熱、對流和輻射。

導(dǎo)熱：氣體導(dǎo)熱是由氣體分子不規(guī)則運(yùn)動時互相碰撞的結(jié)果。金屬導(dǎo)體中的導(dǎo)熱主要靠自由電子的運(yùn)動來完成。非導(dǎo)電固體中的導(dǎo)熱是通過晶格結(jié)構(gòu)的振動實(shí)現(xiàn)的。液體中的導(dǎo)熱機(jī)理主要靠彈性波的作用。

對流：指流體各部分之間發(fā)生相對位移時所引起的熱量傳遞過程。對流僅發(fā)生在流體中，且必然伴隨著有導(dǎo)熱現(xiàn)象。流體流過某物體表面時所發(fā)生的熱交換過程，稱為對流換熱。由流體冷熱各部分的密度不同所引起的對流稱自然對流。若流體的運(yùn)動由外力(風(fēng)扇等)引起的，則稱為強(qiáng)迫對流。

輻射：物體以電磁波形式傳遞能力的過程稱為熱輻射。輻射能在真空中傳遞能量，且有能量形式的轉(zhuǎn)換，即熱能轉(zhuǎn)換為輻射能及輻射能轉(zhuǎn)換成熱能。

選擇散熱方式時，應(yīng)考慮下列因素：LED顯示屏的熱流密度、體積功率密度、總功耗、表面積、體積、工作環(huán)境條件(溫度、濕度、氣壓、塵埃等)等。

按傳熱機(jī)理，有自然冷卻、強(qiáng)迫空氣冷卻、直接液體冷卻;蒸發(fā)冷卻;熱電致冷;熱管傳熱等散熱方式。

常見的幾種散熱方法對比如下：

自然冷卻強(qiáng)迫空氣冷卻直接液體冷卻蒸發(fā)冷卻

散熱能力W/cm?(溫升為40℃時)0.040.30.61.1

實(shí)現(xiàn)容易較容易較困難困難

重量或體積高中低低

噪音或振動無高低低

功耗無高低低

費(fèi)用低中高高

維修性容易較容易較困難困難

從上表可看出，自然冷卻的散熱效果比較小，蒸發(fā)冷卻的散熱效果比較大。人體出汗降溫，用的就是蒸發(fā)冷卻的散熱方法。

二、LED顯示屏的散熱設(shè)計方法

從實(shí)際應(yīng)用中可知，目前LED顯示屏內(nèi)部發(fā)熱比較多，發(fā)熱較多的電子零部件為：LED、驅(qū)動IC、開關(guān)電源。因此，需要對LED顯示屏進(jìn)行散熱設(shè)計，在熱源與外部環(huán)境之間提供一條低熱阻通路，保證熱量順利傳遞出去。

物體溫度低于1800℃時，有意義的熱輻射波長位于0.38~100μm之間，且大部分能量位于紅外波段0.76~20μm范圍內(nèi)，在可見光波段內(nèi)，熱輻射能量比重并不大。因此，LED顯示屏內(nèi)部可以隨意涂敷各種顏色。太陽光直射的LED顯示屏外部，需涂覆成淺色，避免可見光吸收。

從LED顯示屏的使用情況考慮，租賃屏、戶內(nèi)固定安裝屏多用自然冷卻散熱的方法，戶外固定安裝屏多用強(qiáng)迫空氣冷卻散熱的方法。