热管散热器在大功率LED路灯中的应用研究

针对大功率LED路灯的热管散热器散热性能进行了实验和数值研究.首先,利用红外测温技术,对120 W大功率LED路灯灯壳及热管散热器表面温度进行了测量,测试结果表明,热管散热器温度分布较均匀,平均温度在38℃左右;热管散热技术是大功率LED路灯散热问题的有效解决办法.其次,建立相应的三维数学模型并求得数值解,数值解与实验结果符合较好,证明数学模型的正确性.最后根据数值计算结果,讨论了优化热管散热器散热性能的思路及方法.     

大功率LED热管散热器的模块化设计与研究

针对当前大功率LED散热器多采用肋片式散热器,散热效果不是很理想,同时当前灯具都采用一体化的集成结构,在维护和检修的过程中,只能整体返厂,给大功率LED灯具的使用带来不便等问题,提出了大功率LED热管散热器模块化思路。通过模块化设计,大功率LED的散热效果得到了提高,且能够进行及时的维护,多数部件可以循环利用,延长了灯具的生命周期,降低了维修成本。对大功率LED热管散热器模块进行了设计优化,并且通过ICEPAK散热软件进行了模拟,结果表明此热管散热器模块大大提高了大功率LED的散热性能。     

集成式大功率LED路灯散热器的结构设计

LED作为新一代绿色光源,正在被广泛的应用于照明行业.对于LED灯具来说,正常工作的前提是要具备良好的散热能力.利用CAE并结合正交分析法模拟分析了集成式大功率LED路灯散热器结构.通过分析翅片的高度、厚度、个数以及基板的长度、厚度、宽度等六个参数对其温度场的影响,得出较优的结构参数组合,使LED工作温度降低到要求温度以下,并使散热器的质量较轻.     

大功率LED路灯的散热结构设计和参数优化

为了达到对大功率LED路灯产品既降低制造成本(散热器质量)又加快散热的目的,优化了LED路灯散热器结构.在对原有结构参数化建模及热分析的基础上,采用正交试验分析了散热器中平板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度4因素对产品质童与散热效果的影响,并研究了同一结构下热传导与热对流两种方式对散热的影响,最终得出了一个较为理想的...     

大功率LED路灯散热器自然对流的数值研究

采用CFD软件对常规型大功率LED路灯散热器建立了三维数值模型,在大空间中进行了耦合数值传热计算,并用实验验证了数值计算的可靠性。研究了自然对流散热过程中散热器的温度场和周围扰流空气的速度矢量场分布。针对散热器散热过程中,扰流空气不能进入散热器肋片中间让肋片充分发挥自然对流冷却效果,提出了一种新的结构设计,通过数值计算得到了较理想的结构。在同等功率下散热器基板底面最高温度比原模型低了5℃,肋片平均换热系数提高了17.6%,显著提高了大功率LED路灯散热器的散热能力。     

照明用大功率LED散热研究

大功率LED体积小、工作电流大,输入功率中大部分转化为热能,散热是需要解决的关键技术.文章介绍了大功率LED热设计的方法,针对大功率LED的封装结构,建立了热传导模型;对某照明用大功率LED阵列进行了散热设计,通过仿真分析和热评估试验验证了所采用的散热方法和设计的散热器满足LED阵列的散热要求.     

功率型LED灯散热器优化设计研究

针对大功率型LED路灯散热器稳态工作下温度中心集聚的热特性,利用有限元方法构建其3D模型,并在三维模型基础上得到散热器的稳态温度场分布云图;采用正交试验设计法探讨散热器中心翅片的厚度、底板的厚度、不同疏密程度结构对散热器的水平和垂直方向热传导的影响;最后根据实验结果得到能有效对LED路灯散热器温度进行热控制的优化参数和结构,该方案有效降低了散热器的最高温度并提高了散热器的垂直热传导能力;通过对实物进行实验测量得到温度数据再与有限元分析的温度场分布图比较,证明了设计仿真的准确性和可靠性。     

LED路灯热分析及散热结构设计

LED作为第四代照明光源已被广泛应用于显示和照明系统设备,但由于其光电转化率较低,大部分电能实际转化成了热量,所以如何提高其散热能力是大功率LED实现产业化亟待解决的关键技术之一。文章以某公司LED路灯为模型,采用ANSYS有限元软件对其进行参数化建模及热分析,得出了其稳态的温度场分布,在此基础上通过设计正交实验,分析了铝制热沉不同结构参数对其温度场的影响情况。由最终的结果可知,在合适的范围内使散热器翅片的厚度和间距较小一些,可得到较为理想的优化结构,既能控制芯片的最高温度,又有效地减小了散热器的质量。文章LED路灯算例得到优化的质量为原质量的33．40％。     

用于大功率LED冷却的热管散热器的实验研究

提出了一种将大功率发光二极管(LED)散热和热管传热相结合的用于大功率LED冷却的热管散热器新概念,并对设计出的热管散热器的传热性能和整体的均温性进行了试验研究.试验结果表明,热管散热器的热阻在0.21～2.6 K/W,且整个散热器具有均匀的温度分布.与当前的LED散热器相比,这种结构的热管散热器具有散热效率高、结构紧凑、热阻小、重量轻、成本低等特点,可以满足未来大功率LED散热的要求.     

大功率LED针翅式散热器散热性能数值模拟

发光二极管(LED)作为新一代光源,得到广泛应用.然而在工作过程中,大部分的电能会转变为热能,使LED的结温升高,可靠性降低.为了使LED芯片产生的热量能够及时有效地散发出去,通常采用翅片散热方法对其进行散热.采用数值模拟的方法对大功率LED针翅式散热器的散热性能进行了研究.为了验证模型的准确性,利用K型热电偶和安捷伦数据采集仪对散热器进行了实验测试.实验结果表明,该数值模型方程能够很好地模拟散热器的散热性能.此外,研究了大功率LED针翅式散热器的几何参数(翅片高度、半径、排数、列数)对LED散热性能(结温、对流换热系数和热阻)的影响,并且对翅片结构进行了优化分析.     

LED筒灯散热器正交试验优化设计研究

为了达到降低大功率LED筒灯制造成本同时又保证散热能力的目的,采用正交试验法优化设计了散热器。分析了散热器基板直径、基板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度和翅片轮廓直径等6个因素对散热器重量与LED温度的影响。然后利用CFD热仿真软件对LED筒灯散热器进行建模与散热仿真,最终得出了一个较为理想的优化结果。仿真与实验测试数据结果表明,采用优化后散热器的LED温度较优化前略有下降,但散热器重量降幅超过30%,实现了较好的优化目标。     

大功率LED灯具散热器的优化设计研究

LED的散热性能对其寿命有至关重要的影响,而现阶段LED的散热器设计方法很多依靠的是经验值。本文针对这一问题,提出一种散热器的优化设计方法,该方法首先基于大量实验数据研究了散热器翅片单一因素（包括翅片高度、翅片间距、翅片厚度、底板厚度）对散热性能的影响,然后运用正交试验法,综合分析了各因素对散热性能的影响程度,最终得到了翅片参数的最优水平组合。最后本文利用此方法,设计了一款新的散热器,实验表明该LED灯源芯片温度降低,并计算了优化后翅片的效率。     

大功率LED灯合成双射流主动散热费用模型研究

针对合成双射流激励器大功率LED灯主动散热方案,利用Ansys软件对LED灯模型在表面射流不同流速下的散热进行仿真,并结合试验结果验证,得到气体流速和pn结温度的散点图,利用Matlab进行Gauss曲线拟合,得到pn结温度与射流速度的关系;利用阿伦尼乌斯(Arrhenius)加速模型对pn结温度与LED灯寿命的关系进行预测,得到LED灯寿命与pn结温度的一般数学关系,进而得到LED灯寿命与合成双射流流速的数学关系,结合LED灯的经济性要求,建立了基于合成双射流的LED灯散热的费用模型;通过费用模型寻找最优解,可以确定LED灯单位时间最小费用及相应合成双射流最佳速度和LED灯寿命。     

对引入烟囱效应的LED平板散热器的优化及分析

利用烟囱效应改变散热器周围的空气运动状况, 提出了一种设计结构,并对设计结构进行尺寸优化与效果分析。用 SolidWorks建立LED设计及试验结构模型,用EFD(engineering fluid dynamics)热仿真,得 到了在最优散热性能和最优综合性能下的结构尺寸及周围空气 运动状况对比图。实验结果表明,在引入及优化前后,散热器的热阻降低了29.4% ,综合性能可以提升43.9%,烟囱效应的引入, 散热器有了明显卷吸周围空气的效应,散热器流出的空气束从向中间集中运动变为沿圆筒 边缘方向向上运动,丰富了散热器周围的空气运动状态。     

LED背光源散热模型的分析与优化

中小尺寸发光二极管（LED）背光源为了降低成本而选择LED灯条单短边的设计,LED在短边的布局相对比较集中,不可避免地带来散热问题。文章利用有限元ANSYS软件对15.6inch笔记本电脑单短边LED背光源散热问题进行研究,结果表明采用铝板散热可使LED温度由109℃降低至47℃左右,下降约57%。同时由于铝材价格较高,文章对如何使用最少的铝材达到最理想的散热效果进行了讨论,得到了最有利于LED散热的铝板形状、面积、厚度以及安装方式。     

100W风光互补LED路灯驱动电路设计

随着节能环保产品的推广,风光互补LED路灯以其独特的优势走入了人们的视野。风光互补系统和LED路灯的结合对LED驱动电路的设计产生了很大的挑战。目前采用单开关管DC/DC LED驱动控制器进行供电虽然能满足要求,但是功率不能达到很高,并且不能实现输出短路保护功能。为了输出短路保护功能并且达到较高的功率,设计了一种基于LT3791的4开关Buck-Boost DC/DC LED驱动控制器。此电路可由12/24 V蓄电池供电,输出功率可达100 W,恒流精度可达到±6%,效率可高达98.5%。输出能够达到70 V/2 A。该设计经测试能够达到设计要求,在实际生活中应用来满足夜晚照明需求。     

陶瓷复合FR4结构界面形貌与导热性能

基于热电分离式设计理念,将AlN陶瓷片金属化后作为微散热器嵌入FR4材料内形成了复合散热基板.采用电镜扫描、光学显微,通过冷热循环冲击试验对FR4与AlN两相界面处在高低温突变情况下的界面形貌进行了分析.利用ANSYS软件对基板进行了仿真热模拟,研究了AlN嵌入后FR4导热性能的变化规律.利用结温测试仪、功率计和半导体制冷温控台等仪器设备,通过结温测试对比研究了该复合散热结构与金属芯印刷电路板(MCPCB)对大功率LED封装散热效果的影响.结果表明,该复合散热基板在经低温-55℃,高温125℃,1 000个冷热循环后,FR4和AlN界面无剥离现象发生,在环境温度急剧变化的条件下结合力良好.同时,FR4在嵌入AlN之后,导热性能得到了明显改善,且与MCPCB相比,能更有效降低LED芯片结温.     

多时段自同步变功率控制技术在太阳能路上的应用

应用本技术开发的智能化多时段自同步变功率太阳能路灯控制器,除延续采用以往技术,实现基本的充电控制、各种保护功能、以及正常的LED光源供电开关控制外,将根据目前运行的太阳能路灯出现的新状况和围绕提高道路整体照明时间,增加了数据存储模块、LED光源照明无级变功率和整条道路路灯间隔交替自同步照明功能,可以大大延长阴雨天的照明时间、优化路灯系统整体设计.