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圖1. 基于對流的散熱量的計算

鰭片的散熱主要是靠對流和輻射，這其中對流是最重要的。這兩部分都取決于鰭片的總面積。面積越大，散熱效果越好。然而，對流散熱則不完全取決于鰭片面積的大小，而且還和風力風向有關，在完全無風的狀態下，則和自然對流的阻力有關。例如假如為了防塵和防鳥屎堆積，鰭片朝下安裝，那么鰭片兩端不能堵住，而且燈具要么向下傾斜要么向上傾斜，可以讓熱空氣能夠順暢地流動。

熱輻射的散熱公式為“Q =E×S×F×Δ(Ta－Tb)”。公式中Q代表熱輻射所交換的能力，E是物體表面的熱輻射系數。在實際中，當物質為金屬且表面光潔的情況下，熱輻射系數比較小，而把金屬表面進行處理后（比如發黑）其表面熱輻射系數值就會提升。塑料或非金屬類的熱輻射系數值大部分都比較高。S是物體的表面積，F則是輻射熱交換的角度和表面的函數關系，但這里這個函數比較難以解釋。Δ(Ta－Tb)則是表面a的溫度同表面b之間的溫度差。因此熱輻射量和熱輻射系數、物體表面積的大小以及溫度差之間都存在正比關系。絕對黑體的輻射系數為1。熱輻射散熱也可以用另一個公式來表示：

熱輻射的散熱量[W]=5.67x10-8x輻射率x散熱器面積[m2]x(平均溫度+273)3x（溫度差）[°C]

熱輻射系數不但和材料有關，而且還和加工有關。各種材料在8-14微米的紅外輻射率如下表所示：

由表中可見，氧化處理是改進材料的輻射散熱的重要途徑。采用鑄鐵的暖氣片有相當一部分的散熱靠的是輻射散熱。而且塑料的熱輻射性能和氧化后的金屬差不多。

為了改進輻射散熱，鋁合金鰭片散熱器要進行發黑處理，但是有人是采用噴黑色塑膠漆的方法，這種方法雖然也使其表面變黑，但是實際上又加上了一層絕緣層，妨礙了它的散熱。最好的方法是采用陽極氧化發黑處理，這個氧化層可以做得很薄，不至于影響其散熱，但對輻射散熱有很大的改進。

總之，不管是對流還是輻射都是和散熱器的散熱面積成正比，所以要改善散熱一定要加大散熱器的面積。

圖2. 典型的鰭片鋁合金散熱器

為了加大散熱面積，通常會采用增加高度的方法。但是，高度增加到一定程度以后其作用會越來越小。圖3表明增加高度對于降低結溫的影響的一個例子。

圖3. LED結溫隨散熱器的高度增加而降低

圖4. 結溫和長度的關系

由圖中可知，長度增加到一定程度以后，結溫不但不再降低，反而會升高。這是因為空氣在沿長度方向的流動受到阻礙所致(主要對于垂直放置的鰭片為如此)。

所以對于散熱器來說，除了加大面積以外，如何加速空氣的對流是很重要的事，尤其是像LED路燈這類安裝在室外的路燈更為重要。由于室外的風向是不定的，為了在各種風向情況下都能有很好的對流，最好采用針狀鰭片散熱器（圖5）。但這也減小了其等效散熱面積很大的百分比。

圖5. 針狀散熱器

珠海南科首次把針狀散熱器應用至LED路燈中，據說這可以使LED的結溫降低15度以上，提高了LED的壽命。

路燈散熱器往往由于灰塵和鳥糞的積累而使其散熱效果大為降低，所以通常采用朝下安裝的方法來避免，但是這樣做又會使空氣對流的效果降低，因為熱空氣是向上流動的。通常要在安裝時有一個傾斜角來改善。