绿能新趋势：LED Lamps内建风扇散热技术介绍

　　目前大功率LED的散热机构种类可大致区分为“主动式散热”及“被动式散热”两种，主动式散热又可分为加装风扇强制散热与水冷式散热；另外，被动式散热则可区分为：自然散热、热管加鳍片、均温板加鳍片、回路热管技术等等。

　　若以热的传递方式又可分为“热传导”、“热对流”及“热辐射”等3种方式。热传导是指在固体介质中，热流由高温处传递至低温处的现象。高温物体静置在空气中、冷却水内或以风扇降温，都属于热对流的传递。较低的流体温度、较高的流体流速及较大的接触面积，都有助于热对流的效果。基本上，增加散热面积、使用较佳热传导的材料及搭配风扇，都是目前解决发光二极管散热问题常用的方法。

　　LED灯泡藉由开孔设计搭配风扇气流流动方向，可将LED产生的废热由灯泡内快速带至灯泡外。

　　为何要用风扇散热？风扇具有导流、换气、散热等各种用途，且风扇是被动式空冷散热器与主动式风冷散热器主要的区别，没有风扇就不能称为主动式风冷散热器。风冷散热器是否正常工作，几乎完全取决于风扇的工作状态，在不改变散热结构与其他组成的情况下，使用更高效能的风扇，则可以令风冷散热器效能大大提升。使用风扇散热可以降低产品重量与体积，不仅提高散热效能，更可以使产品轻量化。

　　一般风扇已长期广泛应用于电子系统、空调冷却换气系统、汽车引擎散热等。其中电子系统包括笔记本电脑、桌面计算机、服务器或通讯系统等；空调冷却换气系统则包括冷气机热交换器、排换气风扇等；而汽车引擎散热即所谓引擎冷却风扇。

　　LED Lamps内建置风扇散热与否的差异比较。

　　风扇移热原理主要是靠叶片推动流体使其移动，进而产生流量，经由强制对流的方式带走散热器的热。LED灯泡藉由开孔设计搭配风扇气流流动方向，可将LED产生的废热由灯泡内快速带至灯泡外。LED散热风扇更适合应用在高瓦数LED灯泡散热，如LED PAR系列、LED天井灯…等等。

　　相同大小LED灯的空间下，使用风扇可以使得LED基版温度降到约52°C左右，重量约为130g.传统式散热方式（如铝挤/铝压铸金属散热）LED基版温度约为70°C左右，重量约200g.

　　考虑使用者对于噪音的感受，LED灯风扇为低噪音设计风扇，一般来说噪音表现皆小于20Dba,人耳不易察觉（测试标准：环境温度20-23度，湿度通常在50~70%基础下）。针对此点，LED灯泡厂力明光电（Ecomaa Lighting）表示，该公司采用母公司力致科技之专利磁吸含油轴承马达（Hydro-mag Bearing），使用滑动摩擦的套筒，可以降低风扇轴承运行时磨耗的噪音。

　　力明光电指出，风扇搭配散热器设计可使得气流更加顺畅，减少涡流情形发生，利用转速控制降低气流产生的噪音。LED灯开发过程会利用半无响室进行噪音评估，进一步确认整灯设计的噪音值是否会过高。

　　LED照明上使用风扇散热与否的重量比较表。

　　在风扇寿命方面，目前力明光电使用的风扇皆会进行MTTF（平均寿命时间）测试，测试条件为环境温度70°C下针对一定数量的风扇进行烘烤，并确认其是否正常运转。目前风扇的保固皆为2年。至于风扇的耗电量，以目前使用的5.5V轴流风扇为例，其耗电量约为0.55W.

　　此外，有关于风扇集尘的问题，一般来说，粉尘或棉絮确实有可能会聚集在power module上，但并不会因此而影响到风扇之寿命或是造成噪音问题。依过去多年实验结果，目前风扇尚无出现过因粉尘或棉絮造成失效。