基于平板微热管阵列的大功率LED路灯散热研究

大功率LED路灯是照明行业的发展趋势,但是目前由于散热等问题限制了其大规模推广。本文选用平板微热管阵列与翅片散热器结合的方式针对大功率LED路灯设计出一种新型的散热器,首先对所选用的平板微热管进行传热特性实验,结果表明所选用平板微热管具有良好的均温性和快速启动特性,在蒸发段外壁面温度为53℃时,达到最大热通量达到117.2 W/cm~2;建立了LED路灯系统的装配模型,在ANSYS Workbench中进行稳态热模拟,结果表明新型散热器可以很好的解决大功率LED路灯的散热难题。     

平板热管散热器应用于LED照明灯具的研究

设计1种平板热管散热器作为功率型LED灯具散热装置,采用ANSYS热分析软件对平板热管散热器结构进行优化。得出的优化参数为:翅片间距为5 mm,长度为180 mm,宽度为51 mm。对优化后的热管散热器进行了实验验证,实验结果与仿真结果基本吻合,并进一步验证了热管具有较好的均温性。     

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.     

平板微热管阵列应用于锂电池组的散热特性

通过实验得到60 Ah磷酸铁锂单体锂电池的发热量,并利用软件Fluent对电池单体及电池组的温度场进行数值模拟。对布置了平板微热管阵列和散热翅片前后的电池组温度场对比分析可知:平板微热管阵列的使用可以有效地降低电池组的最高温,平均温度,以及温度不均匀度;电池温度随着对流换热系数的增大而降低。研究结果表明,随着翅片数量的增加,翅厚增大,翅距减小,电池组的最高温和平均温度降低。     

新型热管技术在大功率LED照明中的应用

大功率LED的散热问题严重制约着它的发展。采用新型热管技术改变大功率LED的散热方式,尽可能地散发LED的热量,对大功率LED的发展有着越来越重要的意义。     

LED照明散热技术现状及进展

对当前大功率发光二极管(LED)照明散热技术的现状进行了介绍。针对LED照明热源的特点,开发了一系列具有特殊翅片结构的热管换热器,并对不同工况下各种热管的散热能力进行了测试,测试结果表明,所研发的新型热管换热器散热能力比普通热管换热器有明显提高,结构更加紧凑,其中,外翻形翅片结构的热管换热器散热能力最好,可为LED照明散热技术的发展和研究提供参考。     

新型热管技术在大功率LED照明中的应用

大功率LED有着节能环保、寿命长等特点,特别是近几年,大功率LED的迅猛发展,更是这种优势的具体体现;但是大功率LED的散热问题仍然严重制约着其发展,因此,采用新型热管技术改变大功率LED的散热方式,尽可能地散发LED的热量,对大功率LED的发展有着越来越重要的意义。     

新型平板热管相变蓄热器蓄放热性能分析

采用石蜡作为蓄热换热介质,将新型平板热管作为换热元件以强化换热,并在平板热管两侧平面添加纵向翅片,设计了一套热管式相变储热换热器实验装置,对相变蓄热换热器的蓄、放热特性进行了实验研究。测定了石蜡的温度分布随时间变化的规律;改变充、放热流体工况,分析了不同流量和流体温度对蓄放热过程的影响。通过分析发现,新型平板微热管阵列在相变蓄热器的蓄放热过程很好地发挥了强化传热元件的作用,蓄热过程中,传热流体温度越高,相变材料的熔化速率也越大;放热过程中,相同的流体温度下,随着流体流速的增大,蓄热器的放热速率逐渐增加。实验结果表明,新型平板热管蓄热器蓄放热效果良好。     

大功率LED灯热沉强化散热实验

根据温度恒定时输入热量与输出热量相等的原理,设计搭建了大功率LED热沉散热功率测试平台,对散热面积相等但翅片间距不等的两种直翅片式热沉进行了测试,并根据前期模拟结果对根部开孔方法强化散热的手段进行了实验对比。结果表明:翅片间距对翅片散热有明显影响,在翅片散热面积相等的条件下,一定范围内散热功率随翅片间距减少而减少。其原因在于,翅片间距减少时,翅片根部的空气停滞区增加,减少了热沉的有效散热面积,从而减少了热沉的散热功率。在翅片根部开孔可有效提高热沉的散热功率,最高可提高9.8%~16.68%。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

基于LT3476水冷散热人体感应式LED照明系统的设计

本文设计了一款基于linearLT3476芯片的智能LED照明系统。该系统可驱动1～32只大功率白光LED,并根据节能的要求,给出了基于热释红外线传感器人体检测触发电路。在设计中充分考虑了大功率LED工作时的散热问题,提出了可使热量快速散失,抑制温度在LED正常工作结温125℃以下,增加大功率白光LED的寿命的散热冷却器。实验和仿真证明,该系统安全可靠,经济节能,使用方便。     

大功率LED汽车前照明散热装置的设计与分析

伴随着LED制造工艺水平的不断提高,大功率自光LED逐渐应用于各类照日月领域。但是随着LED芯片工作时间的推移,其结温不断升高,导致LED芯片发光效率和可靠性不断降低,甚至失效。本文针对LED芯片发热严重的问题,运用PROE设计了三款90W汽车前照灯及散热装置;运用ANSYS分析软件分别对三种散热装置存自然对流和强制对流条件下进行热分析,通过对比最终确定采用强制对流均温饭式散热方案。对设计的前照灯进行实验测试,车前灯连续工作5个小时,测得LED芯片结温始终小于80℃,有效地解决了大功率LED汽车前照灯的散热问题。     

基于两相流传热和风扇气动散热的LED汽车前照灯温控研究

设计基于热管和风扇一体化的3种LED散热结构,通过有限元分析方法,模拟计算了不同材质、不同结构及不同功率情况下LED车灯结温变化规律。结果表明,第3种散热结构能充分发挥热管传热和风扇散热的耦合作用,有效地控制恶劣环境下大功率车灯的结温。研究为工程应用中车灯散热结构的选择提供了理论指导。     

大功率LED场地照明散热设计研究

LED是一种半导体发光器件,相对于传统光源具有节能、环保、寿命长等诸多优点,正发展成为新一代照明光源,但LED发光同时会产生较多热量,芯片局部热流密度可达100 W/m~2。若无法将产生的热量及时散出,将会对LED正常工作带来不利影响。通过分析现有大功率LED灯散热方式、封装结构等设计方案,提出一种可用250 W白光LED替代500 W场地照明金属卤素灯的大功率LED场地照明用灯,并能有效控制芯片结点温度小于85℃。     

高辐射阵列式LED水冷散热器的优化设计与实验

紫外固化机常采用阵列式UV-LED的模组以获得高辐射高密度能量,高能量对散热器优化设计提出了挑战。本文结合数值模拟与实验,研究了四种不同翅片数量的槽道式散热板的设计,结果发现:增加流量和翅片数量可以有效降低散热板表面温度,而且表面温度更加均匀,芯片极限温差缩小至4.38℃,但是会导致散热器进出口压差急剧增大;九翅片的压差比七翅片的增加了1 029 Pa,而极限温差仅下降了0.5℃,所以应综合考虑实际固化效果来合理选择翅片数量和流量。七翅片式散热板的验证实验表明:所测温度与仿真结果误差为3.5%,证实了仿真的正确性,对高辐射阵列式LED水冷散热器设计具有参考价值。     

大功率LED散热器综述

LED(发光二极管)作为第四代照明光源,因其环保、体积小、寿命长等优点,在各类实际应用中,已经逐渐取代了传统光源。但是它的光电转换效率很低,致使大部分能量转变成了热能,如果这些热量无法及时散去,则会使LED结温大幅增高,影响其各方面性能及寿命。为了提高LED的散热能力,常将LED配合散热器一起使用。基于此,对大功率LED常用的自然对流、热管、液体冷却和强制对流散热器的结构、工作原理和应用范围进行了分析与介绍。