大功率LED灯具翅片式散热器结构分析与优化

针对当前大功率LED对散热要求高的特点,提出1种翅片式散热器结合空气导流散热技术以满足LED灯具散热的结构。在给定的环境温度条件下,通过有限元(FEM)数值模拟的方法研究芯片温度随散热翅片数量、散热体材料、空气流动速度变化的规律。结果表明,增加翅片数量,使用导热率更高的材料以及加大空气的流速均能有效降低LED的工作温度。有限元方法作为重要的计算机辅助研究工具,为大功率LED灯具散热结构的分析与优化提供了更加经济、有效、便捷的研究手段。     

4W大功率LED照明灯散热结构研究

采用热阻法建立了4w大功率LED照明灯的热传导模型,从而得出散热器有效散热面积;然后对所设计的散热器采用有限元仿真得到稳态温度分布,并进一步利用EFD方法进行自然对流热分析;最后通过热测试实验验证来理论和仿真分析结果。结果表明,所设计的散热器满足LED使用要求,最高温度小于65℃。该研究成果对设计高散热效率的LED灯具具有指导意义。     

大功率LED冷却技术研究现状

LED的散热方式以及散热器优化设计会很大程度上影响LED的散热冷却情况,因此对LED散热方式以及散热器优化设计的研究成为近几年的研究热点。本文主要总结了国内外学者对于大功率LED的冷却技术研究现状,介绍了风冷、液冷和其他新型冷却方式,以及LED灯具散热器优化设计。并通过现有的研究结果分析发现,液冷的散热能力最强,碳纳米材料、合金材料和石墨材料将成为接下来的主要研究对象。     

LED路灯散热问题研究及设计

本文首先从大功率LED结温与寿命的关系中,分析了LED路灯散热问题的重要性,然后分别从光源的散热、灯具的直接散热和灯具的对流散热等三方面对LED路灯进行了创新性的散热设计,最后,通过实验检测了散热设计的有效性和先进性。     

大功率LED灯具中导热材料的分析和应用

文章通过对大功率LED光源灯具中所用的各种导热材料的特性分析,结合大功率LED光源自身的散热需求分析,阐述了大功率LED照明灯具中常用的主要导热材料性能特点以及在灯具中所起的作用。文章中系统介绍了LED灯具中常用的几种导热材料性能和使用方法,并应用具体的测试数据进行对比分析,说明了选用不同的导热材料对LED灯具散热效果的影响和对灯具寿命影响的重要性,旨在说明设计LED灯具和选择导热材料时,要根据不同的灯具类型和结构特点,选用与其性价比合理的导热材料。只有重视灯具的导热材料,才能保证灯具中LED光源得到较好的散热,从而延长LED灯具的使用寿命。虽然各种导热材料的合理选择看似微不足道,但却可以提高LED灯具的性价比,这样才能让LED灯具真正进入千家万户,真正进入绿色照明时代。导热材料是决定灯具散热效果的重要因素之一,它甚至和电源驱动一样直接影响着灯具的使用寿命。最后希望业界同行能够在灯具设计和标准化应用中更多关注各种导热材料,关注导热材料在大功率LED灯具标准化统一中所起的积极作用,通过合理应用这些导热材料,在促进导热材料不断更新的同时必然带动我国LED产业的健康发展。     

LED照明灯具散热器结构优化设计

结温是大功率LED照明灯热特性的重要指标,对LED性能有着严重影响,直接影响灯具使用寿命。本文分别对矩形散热器和圆形散热器的结构进行研究,影响散热的因素除LEDp-n结本身特性之外,散热器结构也是其中之一。研究工作采用流体传热计算机模拟方法,计算不同散热器参数条件下的灯具结温,并对这些因素深入研究,得到散热器设计的一些规律,并通过几款灯具进行了验证。     

LED路灯散热器散热性能的数值模拟

提高LED散热性能是提高LED可靠性的关键技术之一。利用数值模拟的方法对大功率LED路灯散热器进行散热性能的研究。运用Ansys Icepak软件研究了LED散热器的翅片高度、厚度、间距对LED结温的影响,结合金属热强度指标对各几何参数进优化。优化后的LED散热器翅片的质量减少39.76%,而LED的结温为61.33℃,仍然在正常工作温度范围内。     

新型大功率发光二极管路灯热管散热器设计与优化

针对大功率发光二极管(LED)路灯散热问题突出、外部热沉研究缺乏的情况,提出一种新型大功率LED路灯热管散热器设计。并针对热管散热器的充液率、倾角、单位功耗面积等关键设计参数进行分析或实验优化。实验表明,充液率在25%～30%、垂直方向倾角为60～80°,单位功耗面积在75～95cm2/W的一体式大功率LED路灯热管散热器具有优良的散热性能。     

LED散热器散热性能优化分析

针对球泡类LED照明灯具产品开发,为了解决散热问题,需要对散热器进行优化,本文设计了四种不同结构的散热器,并用热分析软件对散热效果分别进行了模拟仿真,仿真结果表明,在静态常温空气环境中,散热器的结构相同时,散热面积是影响散热性能的主要因素,圆形孔的散热性能优于正六边形孔的散热性能,良好的热传导会大大提高散热器的散热性能.     

LED太阳花散热器正交试验模拟优化设计

利用仿真软件ICEPAK对一款大功率LED太阳花散热器进行了热仿真模拟。实验数据曲线和模拟结果曲线的相似度分析结果表明利用ICEPAK进行太阳花散热器热仿真模拟的可行性。为了提高太阳花散热器的散热效率以及控制散热器重量,使用正交试验法对太阳花散热器进行模拟优化设计,从散热器圆柱半径、热沉高度、翅片厚度、翅片数量、翅片长度等5个方面考察了太阳花散热器的尺寸参数对散热器重量与LED最高温度的影响。得到了一个散热效率最优化结果,优化后LED的最高温度较优化前下降了11℃,重量基本不变。     

基于石墨导热介质的新型LED路灯散热系统

随着（大功率）LED技术的快速发展,大功率LED道路照明灯具的散热设计成为一个重要的产品评价指标,引起各公司广泛注意。本文首先分析石墨的导热性能,提出一种基于石墨导热介质的新型LED路灯散热系统,利用热分析软件Flotherm7.1进行仿真分析,然后对采用石墨导热介质的LED路灯和采用硅胶导热垫的LED路灯进行温度比较测试,计算机模拟仿真和实验测试均验证了石墨作为导热介质的优越性。本基于石墨导热介质的新型LED路灯已获国家专利（专利号：200920297203.6）。     

肋片在LED灯具散热设计中的应用

在如今的大功率LED灯具散热设计中,肋片的使用比较广泛。但由于灯具设计师的传热学理论比较薄弱,肋片的使用并未获得应有的散热效果。介绍了肋片设计过程中必备的传热学理论,并就影响肋片散热效果的因素展开讨论。以肋片底部厚度设计为例,演示了LED灯具的肋片设计方法。     

基于热管散热的LED器件封装热分析

大功率发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)结点温度的高低汽接影响到LED的寿命和可靠性,故保持LED结温在允许的范围内,是大功率LED封装和应用必须解决的核心问题.提出将扁平热管应用在大功率LED的散热上;比较了扁平热管和铜板两种散热方式下 LED的结点温度和热阻的热特性.研究结果表明,在输入功率为3 W时,热管冷却LED的结点温度为52℃,而铜板冷却LED的结点温度为83℃,对应的系统总热阻分别为8.8 K/W和19K/W.由此证明,在大功率条件下,热管的散热能力明显优于传统的铜板散热.     

LED灯具的热分析与散热设计

对灯具结构进行热分析是设计灯具时必须完成的一项工作。依照LED灯具热分析公式,只有依靠减少散热部件热阻的方法达到散热效果。热阻为阻止热量传递的能力的综合参量,数值越低表示芯片中的热量传导到支架或铝基板上越快。应通过减小热阻以加强传热,这有利于降低LED的温度,从而延长LED灯具的寿命。     

LED道路照明灯具散热系统分析

随着LED生产工艺技术的进步,散热问题成为阻碍LED道路照明灯具发展的瓶颈。本文首先阐述了温度上升对LED性能的影响,并结合路灯灯具特点,提出了一种灯具热学分析等效模型。然后针对目前道路照明灯具主要采用的主动式和被动式散热方式,分别选取若干样品进行测试,最后通过对测试结果的系统分析,并结合灯具的热学模型,研究影响灯具散热效率的主要因素,并为改善当前LED道路照明灯具的散热设计提出了指导性意见。     

节能LED路灯

本文主要对路灯用白光LED光源的选择、LED路灯的光学系统和空间散热技术及风光互补LED路灯等进行评述。节能LED路灯的技术经济评估指明,LED路灯和传统路灯相比省电节能、寿命长、环保,但成本高。我国LED路灯开发走在国际前列,但也存在问题,并针对存在的问题提出了几点建议。LED路灯是路灯的发展方向,未来将迎来更大的发展机遇。     

大功率LED热管散热器研究

大功率LED的结点温度过高会降低其发光效率和可靠性,并缩短使用寿命,这也是限制LED光源大规模应用的主要瓶颈。为了解决大功率LED芯片的散热问题,本文提出了一种热管与空气强制对流相结合,并采用蜂窝板作为蓄热结构的热管散热装置,建立了三维模型,采用CFD软件对其进行了数值计算,主要研究了热功率、散热片间距和风压对散热器性能的影响。模拟结果表明该散热器能有效地降低大功率LED结点温度,结点温度随输入功率成线性变化,得出了散热片合理的间距,通过综合考虑散热、风机功耗、稳定性等因素,确定风压的值。     

LED光源及灯具能效等级评定方法研究

要提高LED光源及灯具的能效,应根据实际照明环境,对灯具进行最优化的配光设计,在满足照度要求的情况下降低功率密度,达到较好的节能效果。通过对不同配光的LED路灯的照明效果比较、以及LED路灯与高压钠灯的照明效果比较,验证了灯具配光曲线的设计对实现整个照明系统高能效的作用,给出更准确的LED光源及灯具能效等级评定方法。