大功率LED路灯散热结构技术研究

LED照明产品正在逐渐取代传统的照明灯具成为主流照明产品。本文主要论述了LED灯散热结构的特点,并分析了散热器结构设计与建模。     

大功率LED灯具封装结构的散热分析及优化

通过对大功率LED多层材料的封装结构进行建模及数值分析,得到稳态的温度场分布、芯片最高温度与环境温度、LED功率的变化关系,并利用热阻模型对材料散热效率进行了优化。对于单一肋片,存在一个使其热阻最小的最佳肋厚。对于肋片组散热器,肋片数量较少时也能使散热器总热阻较小,且应尽量使肋片厚度接近单个肋片热阻最小时的厚度,以更少的肋片数量获得较小的散热器总热阻,这样既能控制芯片的最高温度,又可有效地节约成本。     

大功率LED封装基板研究进展

随着大功率LED向高电流密度、高光通量发展,热流密度猛增使得LED散热问题日益严重。封装基板对LED的散热至关重要。在简介LED的封装结构及散热方式的基础上,分析总结了常见封装基板材料的性能参数,并对目前市场常见封装基板MCPCB、DBC、DAB、DPC、LTCC、HTCC、Al/SiC以及最近出现的新型材料基板的特征、制造工艺、应用等进行了综述。     

大功率LED封装材料的研究进展

环氧树脂封装材料由于存在诸多不足,长期以来仅限于小功率LED的封装,而大功率LED的封装只能依赖国外进口的有机硅封装材料.通过高折射率无机氧化物的改性作用而制备的纳米改性有机硅封装材料是近年发展的一类新型大功率LED封装材料,但其粒子的分散性、与基体的相容性以及封装后的稳定性等仍然是国内众多研究人员需要继续研究和探讨的关键问题.     

功率型LED散热基板的研究进展

在与传统LED散热基板散热性能比较的基础上,分析了国内外功率型LED散热基板的研究现状,介绍了金属芯印刷电路板、陶瓷基板、金属绝缘基板和金属基复合基板的结构特点、导热性能及封装应用,指出了功率型LED基板材料的发展趋势及需要解决的问题.     

冷喷涂技术应用于大功率LED散热的研究

LED作为第四代照明光源已被广泛应用于显示、照明等领域,但是由于LED结点温度直接对LED寿命及可靠性造成较大影响,所以如何降低LED结点温度成为现今研究的热点课题.提出了一种利用冷喷涂技术优化LED散热途径的方法,并利用ANSYS软件对其进行了模拟对比,证明采用冷喷涂结合锡焊技术、降低铜基板厚度可有效降低LED散热热阻.     

LED照明散热技术现状及进展

LED以其体积小、耗电量低、环保、坚固耐用以及光源颜色丰富等特点。备受广大用户的青睐。但是目前LED照明的发展面临的瓶颈之一就是散热,本文将通过分析照明过程中的发热问题对LED的影响,来引出散热技术在LED照明中的重要性,并且就目前以及将来的散热技术做概括和分析。     

浅谈热管在LED路灯中的应用

随着LED行业的发展,大功率LED的发展越来越快,而散热问题仍然是制约大功率LED发展的首要问题。为了确保大功率LED能在较低的结温环境中工作,改变传统的散热方式势在必行,本文主要介绍了热管技术在大功率LED中的应用,热管技术的应用,对大功率LED灯具的发展有着重要的意义。     

全球首例大功率LED应用尼龙导热材料

灯具散热系统一直以来都以铝作为材料。塑料由于导热系数很小,不能满足散热要求,所以不能用在LED散热领域。目前,帝斯曼公司推出的新型导热塑料在保持一般塑料材料的优点基础上,增加了它的导热系数,使其导热系数达到一般塑料的10～50倍。在飞利浦和帝斯曼的共同努力下,飞利浦MASTER LED MR16新式灯具成为了全球首例大功率LED应用,其铝     

一种计算大功率LED光源模块器件结温的方法

研究了大功率LED光源模块各器件之间热传导的相互影响,建立了一种基于热阻矩阵的LED光源模块器件结温计算公式,然后以一个由5只1W大功率器件组成的光源模块为例,演示如何通过测量器件的正向工作电压计算热阻矩阵,进而计算各器件的结温,并与现有方法计算值以及红外测温仪实际测量值进行了比较,结果表明：本方法比现有计算方法更为准确,可以用来预测LED光源的使用寿命和系统可靠性。     

对流换热边界条件的多孔材料主动散热性能

通过推导2种不同换热边界条件下平板夹层多孔材料的散热指标, 研究了考虑对流换热因素的平板夹层多孔材料主动散热性能, 得到了影响材料散热性能的因素。分析了在确定的相对厚度下, 不同构型多孔材料的相对密度与散热指标的关系, 并得出正六边形构型的散热指数最大。随着相对厚度的增大, 最大散热指标和最优相对密度增大较快, 当相对厚度大于20时, 最大散热指标和最优相对密度变化较小并最终趋于定值。由上述结果可以得到相对应的最小质量, 随着最小质量的增大, 最大散热指标增大并最终趋于定值。在相同的最大散热指标下, 随着表面换热系数比值的增大, 最小质量逐渐减小。最后考虑承载因素对结构进行了优化分析, 正六边形构型的多孔材料具有明显的综合性能优势。      

考虑主动散热圆柱多孔夹层材料等效热导率及散热性能

针对多孔夹层圆柱壳的主动散热性能以及等效热导率的计算问题,通过推导多孔结构的等效热导率和主动散热状态下的稳态温度控制方程,在对流换热条件下,计算了考虑主动散热后所折减的等效热导率,及其与结构相对密度和流体流速之间的关系。采用考虑主动散热的等效热导率,计算结构瞬态温度分布,并与有限元结果进行对比。同时,计算了夹层圆柱壳相对密度和结构散热性能的关系以及最大散热性能相对应的最优相对密度和最优杆件厚度。通过瞬态温度分布结果与有限元结果对比,得到采用考虑主动散热的等效热导率所得结果与有限元结果吻合,说明了计算等效热导率方法的有效性,并且可以准确地计算瞬态温度分布;同时分析得到等效热导率随着流体流速的增大而减小,随着结构相对密度的增大而增大;在相同结构质量下,正方形和正六边形构型具有较好的主动散热性能。     

Design of multi-tubular heat exchangers for optimum efficiency of heat dissipation

The optimum design of compact heat exchangers made of a linear metal cellular material is presented. A novel representation of the cylindrical multi-tubular configuration is used. The aim is to maximize the heat dissipation rate while minimizing the prescribed flow pressure by optimizing the multi-tube configuration. The optimum distribution of cellular material for square-cell morphology (cell density and size over given cylindrical cross-section) is found using a structural topology optimization approach. The optimized thermal performance is compared using numerical analysis including both axial temperature fields and variations within the cross-sectional area. The results for the effects of different cross-section shapes, thermal boundary conditions and flow rates are discussed and compared. Interestingly, the present formulation leads to a non-uniform distribution of cellular structures which mimic natural biomaterials. Based on these results, design guidelines for a compact multi-tubular heat exchanger are presented.     

二维多孔材料散热性能分析与设计

二维多孔材料存在一个易于流动的方向并具有较大的面密度 , 因此在具有良好的比刚度和比强度的同时也具有良好的散热性能 , 研究强迫对流下的散热性能对其多功能化设计具有重要意义。本文中利用数值方法求解考虑二维多孔材料内部流体流动规律、 热传导和对流换热影响的流固耦合热传输问题 , 分析了多孔率和微结构尺寸对散热性能的影响并进行了最优参数设计 ; 通过分析比较 5种具有典型微结构形式的二维多孔材料的散热性能 , 给出了微结构形式对散热性能的影响。提出了以需要满足的散热性能为约束条件 , 以满足需求的设计参数的可调范围(设计参数的允许变化范围)为设计目标的最优散热结构设计理念。以此理念得到的设计结果 , 更有利于根据其他性能的要求对材料进行多功能化设计。分析表明 , 具有正六边形微结构的二维多孔材料的散热性能最优 , 并有利于实现轻质多功能化设计。     

高效大功率LED用蓝宝石图形衬底制备的研究进展

近年来,图形化的蓝宝石衬底在改善GaN晶体外延生长质量以及提升LED器件发光提取效率方面作用显著,引起了广泛的研究兴趣。综述了蓝宝石图形衬底的制备方法(干法刻蚀、湿法刻蚀、外延生长法),并较系统地介绍了蓝宝石图形衬底表面周期性图形参数(图形形貌、图案尺寸、图形占位比及其深度)对LED发光薄膜及器件的影响及其机理,最后对蓝宝石图形衬底的发展趋势进行了展望。     

半导体器件引线框架材料的现状与发展

本文评述了半导体器件引线框架材料国内外研究开发的现状 ,对引线框架材料性能和材料设计进行了分析 ,并讨论了随着计算机和信息工业的迅猛发展 ,引线框架材料今后的发展趋势。     

日本C0_2热泵热水机市场状况及技术进展

介绍日本CO_2热泵热水机目前的市场情况和关键技术（保温材料、压缩机、水侧换热器）的现状及发展趋势,供研发和设计人员参考。     

自来水厂超滤膜技术的研究进展

综述超滤膜技术及其制膜材料的研究现状,分析超滤膜技术用于自来水厂的最大障碍—膜污染的机理.并简述近年来自来水厂通过原水预处理、不同的膜清洗方法和优化操作条件等改善超滤膜污染方面的新进展,介绍近年来国内外超滤膜技术在自来水厂中的应用现状,展望超滤膜技术应用于自来水厂的前景.