大功率LED用传热器件和传热工质研究进展

介绍了目前大功率LED散热所用的传热器件和传热工质的研究进展,对肋片、热管、微槽、气体冷却和液冷等技术领域进行了详细总结和分析,可为各类大功率LED散热器的设计提供思路。     

发光二极管灯具散热器优化结构设计

大功率发光二极管（LED）的散热是通过设计铝制散热器来散热的。LED的散热分为热传导与热对流两种方式。通过对不同结构的散热器的模拟和仿真,改变散热器的鳍片（FIN）的高度和间距对LED的内部温度有不同的效果,由此可以得到LED散热器的最佳优化设计结果。通过实验,证实了该优化设计的效果。     

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。     

大功率LED散热技术研究进展

随着LED功率不断增大且其光电转换效率较低，使LED芯片的结温不断升高，这些热量若不能及时散出会影响LED使用寿命和其他方面性能。本文从LED芯片自身封装散热和外加散热器两种散热方式进行综述，分析了各个散热方法的优缺点以及在实际应用中需要解决的问题，并对未来LED散热方式进行了展望。本文对LED散热设计具有参考价值，有助于推动LED行业的发展。     

大功率LED灯具散热的优化设计

对大功率LED灯具的散热进行研究。从大功率灯具的散热器材料选择、散热器结构的优化设计、散热器表面处理工艺、有效散热面积、对流条件等几个因素进行分析与散热性能的关系,对各种不同的散热技术进行整合优化。结果表明：改善LED灯具的对流环境、对散热器表面进行工艺处理、合理选择散热器的材料和优化散热器的结构设计均能提高大功率LED灯具的散热效果。     

基于Fluent的LED路灯模组散热仿真设计

通过改善散热结构设计来降低LED结温已经成为LED路灯模组大规模应用的关键技术之一。考虑充分利用空气自然对流来提高散热效果,本文基于Fluent流体仿真方法研究了空气流动速率和流动方向对五种不同的LED路灯模组散热器散热效果的影响。研究结果表明:①在限定散热器质量和高度条件下,圆管型散热器具有较好的散热效果,这是由于它既具有较大的空气接触面积,又会在尾迹区形成漩涡状的紊流,这可以降低热边界层厚度,减小导热热阻,提高散热效率;②在考虑不同空气流动方向的情况下,空气流向与LED模组平面成45°夹角方向时散热器的散热效果最佳;③最后,模拟空气流动实验验证了本文提出的LED路灯模组散热仿真设计方法的可行性。     

热管换热器应用于大功率LED路灯冷却系统的实验研究

研发了一系列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路灯冷却的热管散热器,并对设计出的热管散热器的传热性能进行了实验研究.实验结果表明,该系列热管散热器具有良好的散热能力,能控制节点温度在70℃以下,满足了LED路灯对结点温度的控制要求;同时实验结果表明,改变翅片结构,换热器散热能力明显不同,所研发的具有菱形、开孔形及外翻形翅片的热管换热器散热能力比普通矩形翅片热管换热器的散热能力明显提高,其中以外翻形翅片的热管换热器散热能力最好;另外研究了改变环境温度、热管排布数量、翅片材质及结构对换热器散热性能、换热装置体积、成本及质量的影响,找到更具应用价值的热管换热器形式;最后研究了热管换热器工作倾角对LED路灯散热能力的影响,倾角越小,散热能力越好,垂直使用时散热能力最差,最后从理论上加以分析.     

基于协同场原理探究LED太阳花散热器的散热性能

LED散热问题作为LED产品开发的关键问题之一,越来越受到重视。太阳花散热器因其诸多优点,在LED散热领域应用十分广泛。由于对太阳花散热器的研究主要集中在对其本身的结构优化,常常忽略其安装位置对散热性能的影响。为探究LED太阳花散热器安装位置对其散热的影响,该文用数值模拟和实验验证相结合的方法,根据协同场理论,比较了太阳花散热器不同安装位置的散热性能。结果表明:随着协同角β的增加,散热器温度场与空气流场的协同性越来越差,其散热越来越差;β=0°时,散热器的最高温度为57.8℃,β=90°时,为66.7℃,温度上升高达8.9℃。散热器安装位置对散热性能的影响不可忽略。最后,通过实验验证了模拟的正确性,模拟值与实验值吻合良好。     

油浸式变压器分体冷却装置模拟试验研究

为研究目前地下变电站变压器常用的分体冷却方式的实际散热效果,调研总结了应用于地下变电站的典型分体冷却系统布置方式,并根据ONAN方式的分体冷却系统的实际布置进行了模拟温升试验。地下变电站常用的分体冷却方式包括ODWF、OF/OF/AN和ONAN 3种。以1台110 kV/80MVA油浸式变压器为实验对象,采用变压器本体与散热器同水平面不同间距布置以及将散热器垂直提升5.75 m的实验方案,测量关键部位油温及绕组温度,对比不同模拟试验方案下的温升情况。研究表明,对于ONAN冷却方式的分体冷却系统,同水平面布置方式下,改变变压器本体与散热器间的水平距离对散热器的散热效果影响较小;将散热器垂直提升5.75 m布置会降低变压器和散热器间的油循环速度和散热器的实际散热功率,同时变压器绕组与变压器油间的热传递减缓,出现顶层油温不高但绕组温升已经很高的情况。文中的结论对实际工程中分体冷却装置的布置及变压器温升试验的改进具有参考价值。     

液冷储能电池冷却系统的研究∗

当前储能电池的冷却以风冷散热为主,但风冷散热存在电池组散热效率低、系统噪声大、产品环境适应性 差等问题,给储能系统的推广应用带来了挑战.液冷系统具有换热系数高、比热容大、冷却速度快等优点,可将储能 电池组温升控制在更小范围内,有助于延长电池组的循环寿命.因此,更高效的储能液冷冷却系统成了工程技术人员 争相研究的新课题.通过研究锂离子电池的温度特性、冷却系统原理、不同冷却设备的特点等,提出了一种液冷储能 电池冷却系统方案,为储能电池的液冷冷却提供借鉴.     

大功率LED封装散热方式

LED被称为第四代照明光源和绿色光源,近几年该产业迅猛发展。由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命和可靠性等,因此散热技术已经成为大功率LED产业发展的瓶颈。本文主要介绍了大功率LED封装过程中三种散热方式——自然散热、热管技术散热和半导体制冷散热,同时还介绍了它们各自的原理以及优缺点。本文介绍了国内外学者的最新研究成果以及大功率LED散热方式的未来发展方向。     

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。     

锂离子电池散热技术研究进展

对锂离子电池的产热模型和散热技术进行综述,介绍目前锂离子电池领域风冷、液冷、相变冷却及复合冷却的发展情况.风冷效果的优化主要从冷却介质参数、结构参数及控制策略方面进行;液冷技术出现了散热能力强的微流体冷却,有望实现外部冷却到内部冷却的技术革新;相变冷却技术引入液气相变技术,实现了热量快速传递,可满足高倍率放电高散热量的...     

利用全新的陶瓷方法简化LED散热设计

LED的散热问题将是限制它未来能否在市场上取得更大成功的主要因素。目前业界的很多研究都集中在散热器上,但对LED和散热表面之间的隔层研究较少。     

热沉对LED灯具散热性能的影响

为了改善LED隧道灯具的散热性能,设计了一种适合用于隧道灯具散热的圆弧形散热器,并对其进行实体建模,通过ANSYS有限元软件进行热仿真分析及优化设计,并进行了实验验证。结果表明：实验数据验证了仿真分析准确可信;隧道灯具散热性能随着热沉平均高度和热沉数目的增大而增强,但当变化达一定值时,这一趋势减缓;随着热沉厚度增加,散热器散热能力先增后减,分析结果可为隧道灯具散热器设计提供有益的参考。     

烟囱式LED散热器的自然对流散热研究

圆形LED散热器是近几年的研究热点。我们对一般圆形散热器和烟囱式散热器进行了建模,运用有限体积法(FVM)进行了数值仿真,讨论了翅片个数和烟囱高度对散热器的影响。仿真结果表明,翅片个数和烟囱高度均对散热器的热性能影响显著,并存在最优的翅片个数和烟囱高度。通过对两种散热器的温度比较得知烟囱式散热器可加快散热,提高换热效率。对翅片个数和烟囱高度进行了最优化设计,结果显示优化后的烟囱散热器在热性能上比原有的圆形散热器提升了20%。     

LED前照灯模块化设计

以LED近光透镜模组为主要研究对象,采用了投影与自由曲面结合的光学设计,提高了LED前照灯的配光均匀性及法规符合性,并结合配光性能试验证实了LED透镜模组的可行性。同时,建立了LED与散热器形式的热量模型,评估了散热器的表面积与成型工艺对LED透镜模组散热效果的影响。     

环境温度及风速对LED照明产品散热的影响分析

LED照明产品大多采用自然对流冷却（散热）方式。相对于强制对流冷却方式,自然对流冷却的电子产品其辐射换热量所占比例较大,其散热受环境风速的影响也较大。借助于热仿真方法,详细分析了环境温度（对热辐射影响较大）及风速对自然对流冷却LED照明产品散热的影响,对LED照明产品热分析及热测试具有重要的指导意义。     

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.     

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。