：傳統(tǒng)型材散熱器的問題
傳統(tǒng)型材散熱器，無論銅還是鋁，都是屬于傳熱形式。導(dǎo)熱系數(shù)不高是癥結(jié)所在，突出表象為翅片利用率不高：
首先針對(duì)點(diǎn)熱源（集中熱源，比如COB）：
圖中假設(shè)熱源與散熱器底板的接觸面積遠(yuǎn)小于散熱器底板面積；
這是可以認(rèn)為熱源是集中熱源/電熱源。
此時(shí)翅片在XY方向的溫度分布大致如下圖所示：
即：隨著測試點(diǎn)距離熱源位置越來越遠(yuǎn)，測試點(diǎn)溫度將急劇下降；換言之，遠(yuǎn)端翅片，或者同一個(gè)翅片偏離熱源越遠(yuǎn)，溫度將會(huì)越低，而且表現(xiàn)出極大的非線性。
從工程經(jīng)驗(yàn)我們知道：對(duì)于這類點(diǎn)熱源，采用平板散熱器，單純加大底板面積收效甚微，還不如長高翅片，或者強(qiáng)制風(fēng)冷。
注：如果圖中曲線為實(shí)際測量的溫差數(shù)據(jù)，那么積分圖中的曲線面積就能算出散熱器散掉的熱量了。
造成這一現(xiàn)象的根本原因在于，熱在平面方向的傳遞，銅和鋁來說，熱阻都太大了。使得熱量傳遞到遠(yuǎn)端非常費(fèi)力。
解決這個(gè)問題的一個(gè)方法就是將點(diǎn)熱源打散成面熱源，極端情況就是用發(fā)熱薄膜替代上圖的點(diǎn)熱源，極端一點(diǎn)，如果發(fā)熱薄膜均勻發(fā)熱，面積與散熱器底板一致。那么散熱器整體溫度分布將如下圖：
即底板上任意一點(diǎn)溫度將趨于一致；同高度點(diǎn)翅片溫度也是一致的。
注：經(jīng)過簡單計(jì)算能得到發(fā)熱膜時(shí)散熱器散出的熱量與集中熱源是相同的。但是非常明顯的就是，沒有了溫度高點(diǎn)。
工程經(jīng)驗(yàn)：IGBT mos led 的封裝都有一個(gè)銅質(zhì)的大底板---熱沉；它的作用之一就是把半導(dǎo)體結(jié)的集中熱打散到底板上；用銅底板打散點(diǎn)熱源不能無限擴(kuò)大，因?yàn)殂~的導(dǎo)熱能力也是有限的。
這個(gè)問題的模擬測試可采用仿真軟件計(jì)算得到，也相信大家都有類似的工程經(jīng)驗(yàn)。
2：相變的原理與解決方法：
簡述原理：1：物質(zhì)從液態(tài)到氣態(tài)會(huì)攜帶熱量，從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)會(huì)釋放熱量。
2：熱類似于電，會(huì)向阻礙小的地方逃竄；
相變的基本思路，就是打散點(diǎn)熱源，將點(diǎn)熱源打散變成發(fā)熱薄膜。
如圖所示：點(diǎn)熱源在底部，散熱器底板變成空腔。當(dāng)點(diǎn)熱源啟動(dòng)，腔內(nèi)工質(zhì)受熱蒸發(fā)變成氣體攜帶熱量，跑向冷端；遇冷凝結(jié)釋放熱量再回流；
從傳導(dǎo)路徑看：熱源到工質(zhì)只需要穿透毫米級(jí)的底板即可，用熱流密度計(jì)算，對(duì)于通常的led燈具，從熱源底板到，腔體內(nèi)部，底板上產(chǎn)生的溫差小于5度（與鋁材型號(hào)，cob功率相關(guān)）；
這樣，led底板相對(duì)來說就是一個(gè)“冷”的底板。
這個(gè)過程我們從生活中可以得到經(jīng)驗(yàn)，燃?xì)庠顭_水。火焰對(duì)于過低近似為點(diǎn)熱源。水開了以后熱氣蒸騰，遇到鍋蓋變冷冷凝。
生活經(jīng)驗(yàn)，水燒開了以后就是100度，再大的火也是100度（因?yàn)椴皇歉邏哄仯?/span>
生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，鍋蓋的各店溫度基本一致；
這些經(jīng)驗(yàn)，通過ft軟件或solidworks可以簡單模擬出來，你需要在空腔內(nèi)塞入一個(gè)導(dǎo)熱系數(shù)大于5000的（差不多超過銅10倍就可以）零件即可模擬。
實(shí)際相變腔內(nèi)工作過程是這樣的：
腔體首先是抽成高度真空，然后注入工質(zhì)（水，乙醇皆可，理論上工質(zhì)沒差異實(shí)際有差異）；密封。這時(shí)在當(dāng)前溫度下，工質(zhì)形成氣液二相態(tài)共存，腔內(nèi)的壓力就是當(dāng)前溫度下的工質(zhì)氣體分壓，通常遠(yuǎn)小于大氣壓。即室溫時(shí)，如果用水做工質(zhì)，加入你的殼體太薄，會(huì)變成一個(gè)凹面；
假設(shè)在底部加熱（烙鐵頭），液體迅速升溫，相變，輸入熱量與散掉熱量保持平衡后（功率輸入適當(dāng)調(diào)節(jié)，使溫度不再上升）；此時(shí)腔內(nèi)壓力升高到，當(dāng)前所測量的溫度所在的工質(zhì)氣體分壓壓力。
由于存在翅片 存在對(duì)流傳到，散熱器底板長翅片的一側(cè)溫度要略低于底板下側(cè)無翅片，更低于熱源正上方的溫度（溫差不是很大，通常在1度5度這個(gè)水平）。
這個(gè)微小的溫差 就足以支撐相變循環(huán)往復(fù)進(jìn)行。
熱源處水受熱蒸發(fā)，跑到上部遇冷，放出熱量，冷凝，回流，在吸收熱量，往復(fù)循環(huán)。
這個(gè)道理就是所有熱管的基本工作原理：傳熱+傳質(zhì)。
相變的好處就是：極大的提升了翅片的利用率，同扥功率下，表現(xiàn)為需要更少一點(diǎn)的材料。
比如100瓦工礦燈采用實(shí)心鋁型材太陽花，有多重各位都清楚。
但是相變散熱器通常需要1/3到1/2的重量就能解決。
另一個(gè)，大功率時(shí)實(shí)心鋁型材基本就會(huì)失效，原因就是 純鋁的熱阻太大，對(duì)于cob來說，熱量無法傳導(dǎo)出去，增加型材長度能提升的作用已經(jīng)微乎其微了。這時(shí)，相變散熱器還有很大的發(fā)揮空間。
相變散熱器關(guān)鍵點(diǎn)：
真空度問題：做熱管的都懂，雜質(zhì)氣體混入會(huì)造成均溫性變差。
泄露問題：漏了基本就完蛋了，甚至還不如純鋁型材
鋁的焊接問題：這是一個(gè)老大難問題
方向性問題：現(xiàn)有的相變散熱器都受方向影響，或輕或重罷了。
高度問題：超過400mm高度的led相變散熱器效果就不是那么好了。
壽命：原則上只要不漏就不會(huì)壞（腐蝕，外力破壞不算），工質(zhì)與材料相容性很好，不會(huì)變質(zhì)。
3：實(shí)際應(yīng)用中的注意的幾點(diǎn)：
主流相變：純鋁，銅鋁復(fù)合；
純鋁的加工非常費(fèi)勁，焊接是一大關(guān)鍵點(diǎn)，氬弧焊的失效率是10-20%需要反復(fù)檢漏補(bǔ)焊，所以有些不良廠商用膠水（玻麗硅膠）粘上完事；
銅鋁復(fù)合，就是一個(gè)銅的熱管，用小過盈塞進(jìn)去，這是抄襲國外的做法，老美多了一層釬焊劑和釬焊，國內(nèi)不良廠商由于采購成品銅熱管，沒辦法圖釬焊劑二次釬焊，所以塞進(jìn)去完事。
銅鋁的膨脹系數(shù)差很多（數(shù)量級(jí)區(qū)別），而且銅退火后更軟比鋁還軟，那么經(jīng)過若干次溫度循環(huán)，銅鋁會(huì)慢慢分離（也許三五個(gè)月，也許三五年），如果做溫度沖擊實(shí)驗(yàn)，將會(huì)發(fā)現(xiàn)性能逐漸下降，最終銅管可以從散熱器中拔出來。
上面這些不良廠家 我就不點(diǎn)名了，挺好的技術(shù) 不好好做事情，只知道昧著良心掙錢。
更有甚者，那個(gè)不良的廠家，曾經(jīng)供貨過小功率相變散熱器（100瓦以下），解剖開發(fā)現(xiàn)就是一個(gè)實(shí)心鋁坨，還假模假樣打個(gè)孔，弄點(diǎn)膠封一下。純粹騙人。
