大功率LED冷却用平板热管散热器的实验研究

对一种新型平板热管散热器冷却大功率LED芯片阵列进行实验研究。在自然对流冷却条件下,分析了平板热管散热器的启动特性、均温特性以及通电电流、倾角对其传热性能的影响。利用热电转换方法得到LED芯片的结温变化。实验结果表明:平板热管散热器的总热阻在0.3053～0.3425℃/W间,且散热器整体温度分布均匀合理,具有很强的散热能力;LED结温在47.9～59.0℃间,远低于110℃。     

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排式热管散热器的开发及性能研究

开发了一种应用于大功率LED散热的排式热管散热器。在大空间自然对流冷却环境中,分别在0°、30°、60°、90°放置条件下对其启动性能、均温特性、散热性能进行了试验研究。试验结果表明:散热器启动性能良好,启动时间约为67min;在输入功率为30～70W的范围内,热源表面中心点温度不超过75℃;各倾角下散热器均具有较低的总热阻及扩散热阻,0°放置时总热阻最小。基于试验所得结果,通过计算LED结温论证了排式热管散热器在各倾角条件下均可满足热输出70W以下大功率LED散热的需求。     

超高功耗2400 WLED投射灯的散热设计

为解决一款高功率LED投射灯散热问题,本文针对传统直肋片式散热器普遍存在导热能力不佳,无法即时有效地携出高热量问题进行探讨分析;并以2400W超高功耗的远距LED投射灯为研究对象,为其设计了一款新型热管嵌入式扣fin散热器。本文使用热分析软件ANSYS Icepak对散热器结构进行优化,研究影响散热性能的因素。结果表明：优化后的LED光源最高温度为63.68℃,比初始的71.53℃降低7.85℃,所设计的热管嵌入式扣fin散热器,在强制对流的环境情况下,能够达到2400W LED投射灯的散热指标。     

牵引变流器中IGBT模块的高效热管冷却系统设计

以高功率IGBT模块散热为主题,针对目前传统热管散热器(传统模组)存在的翅片均温性不佳、散热效率较低的问题,设计一款新型的热管分层嵌入式结构的散热器(新型模组),并通过Flotherm软件对在不同风速下其翅片与热源的温度场、模组的压力场及散热器的最大热阻进行了分析,并与传统模组进行了对比验证。结果表明：新型模组能够显著提升翅片的均温性及模组的散热效率,且最大热阻值平均降低了34%。在风速为10m/s时的情况下,IGBT芯片的温度最大值较传统模组降低了16.9℃,进而验证了新型模组的散热可行性,并为热管散热器的设计及改进提供了指导。     

散热器对热管散热模组瞬态性能的影响

采用热阻网络法,得出热管散热模组的数学模型.通过龙格-库塔(R-K)法,计算和模拟散热模组各点温度的瞬态响应.根据系统的温度响应特性,分析了热管散热模组的散热性能,以及散热器材料和风量变化对热管散热模组动态性能的影响,为改进散热器参数提供参考.     

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.     

一种回路热管对大功率LED散热的研究

针对大功率LED散热能力较其它照明灯具差这一问题,研制了一种应用在多芯片大功率LED散热上的回路热管装置,并研究了热负荷、倾角等对热管的起动性、均温性和热阻等的影响。试验结果表明,所设计的热管散热器的热阻在0.48～1.47K/W之间;在蒸发器倾斜角为0°和30°时,蒸发器的均温性分别被控制在1.5℃和4.3℃以内。因此,将这种结构的热管应用在大功率LED散热系统中时,首先应该对蒸发器倾斜角度对系统散热性能的影响进行测试评估。     

基于自重式热管的LED工矿灯散热研究

设计制作了一种带有自重式热管的散热器,并应用于100 W LED工矿灯。测试了LED工矿灯的光源模组引脚温度以及工作状态下散热器温度的分布。结果表明:自重式热管散热的光源引脚温度要比传统散热方式低4℃,光源表面温度要比传统散热方式的光源表面温度低约6℃;散热鳍片温度分布更为均匀,提高了鳍片散热的效率。     

微波功率放大器的热管散热设计

随着微波功率放大器热功耗的增加和小型化,如何改善散热问题变得越来越重要,理想的热设计能够保证放大器长期工作。放大器在真空环境下以热传导和辐射散热为主,嵌入在盒体底部的热管具有很高的热传导率。放大器产生的热量以传导的方式传到盒体和热管,热管迅速把热量传导到散热器上,散热器的翅片通过辐射把热量散发出去。论述了在真空环境下微波功率放大器热管散热的设计方法,用ICEPAK CFD热分析软件进行热仿真。微波放大器通过热真空试验,可以工作正常,实验表明热管散热是真空环境下大功率放大器热设计的有效方法。     

大功率LED封装散热技术研究

LED被称为第四代照明光源或者绿色光源,广泛地应用于手机闪光灯、大中尺寸显示器光源模块以及特殊用途照明系统,并将被扩展至一般照明系统设备.由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命、发光波长和可靠性等,因此如何提高散热能力是大功率LED实现产业化亟待解决的关键技术之一.介绍并分析了国内外大功率LED散热封装技术的研究现状,总结了其发展趋势并提出减少内部热沉的热阻可能是今后的发展方向.     

一种带散热片的螺旋线慢波结构的热模拟与分析

为了解决慢波结构的散热问题,本文从热特性的角度出发设计了两种散热片结构。利用有限元软件ANSYS对带有这两种散热结构的慢波结构的热特性分别进行了模拟和分析,通过比较发现集中散热结构具有较好的散热性能,这为螺旋线行波管的优化设计和合理散热提供了参考。     

屏锥封接工序中裂管原因初探

对彩管屏锥封接工序中所使用的材料和工艺过程,从力学的角度,对材料的强度和热处理前后材料内部的应力状态进行分析,对该工艺过程产生裂管的原因及应采取的对策进行了探讨。     

Efficient room-temperature continuous-wave AlGaInP/AlGaAs visible(670 nm) vertical-cavity surface-emitting laser diodes

Significant improvement in the performance of AlGaInP/AlGaAs visible vertical-cavity surface-emitting laser diodes has been achieved in gain-guided planar-geometry devices utilizing proton implants to define the current injection path. Threshold currents as low as 1.25 mA were measured on 10 μm-diameter devices, with maximum power output of 0.33 mW from larger devices. Continuous-wave (cw) lasing was achieved at temperatures as high as 45°C. The improved diode performance is attributed to better lateral heat-sinking and reduced parasitic heat generation afforded by the planar device structure, relative to previously-reported air-post structures. This work represents the first realization of efficient room-temperature operation of AlGaInP-based visible VCSEL diodes     

热管技术的原理、应用与发展

热管技术是20世纪60年代出现的一种传热新技术,其导热能力超过任何已知金属的导热能力,在散热器制造行业占有重要的地位,本文从热管的基本原理、特性、类别、相容性、热管的制造及加工工艺和热管的应用与发展等几个方面对热管技术作一简要的阐述。     

功率器件热设计及散热计算

在模拟电路设计过程中难免会使用功率器件,如何处理和解决这些功率器件散热问题对于设计师来说非常重要,因为这些功率器件的工作温度将直接影响到整个电路的工作稳定性和安全性,文中介绍了功率器件的热性能参数,并根据作者的实际工作经验,阐述了功率器件的热设计方法和散热器的合理选择。     

Thermalelectro-feedback model for multi-emitter finger power heterojunction bipolar transistor. Part I: Temperature profile

Poor thermal conductivity of GaAs, a self-heating phenomenon which results in the rapid rise of device temperature, is the major factor that limits and even degrades the electrical performance of GaAs-based heterojunction bipolar transistor (HBT) operated at high power densities. On the basis of this consideration, a numerical model is presented to study the interaction mechanism between the thermal and electrical behavior of AlGaAs/GaAs HBT with multiple-emitter fingers. The model mainly comprises a numerical model applicable for multi-finger HBT that solves the three-dimensional heat transfer equation. The device design parameters that influence the temperature profile and current distribution of the device are identified, and optimization concerning the device performance is made.     

微型高重复频率激光二极管抽运固体激光器的窄脉宽抽运技术

微型化激光二极管(LD)抽运高重复频率固体激光器在工程应用方面总是存在器件散热与体积之间的矛盾。窄脉宽激光二极管抽运技术的使用,不仅提高了产品的光电技术指标,而且将关键元器件的散热功率降到原先的30%,有效地解决了微型元器件散热与体积之间的矛盾,使激光器的整体性能有了显著提高。在工作重复频率2.5 kHz,抽运脉宽120 μs的条件下,实现了峰值功率12.1 kW,脉冲宽度约为7.7 ns,光束质量因子M2约为1.7的激光脉冲输出,并使激光器在－55～＋75 ℃温度条件下长期稳定工作。窄脉宽抽运技术使整机系统存在很大的拓展空间,在用户需要时可将工作重复频率提高到5 kHz,甚至更高。     

一种带散热片的螺旋线慢波结构的热模拟与分析

为了解决慢波结构的散热问题,本文从热特性的角度出发设计了两种散热片结构。利用有限元软件ANSYS对带有这两种散热结构的慢波结构的热特性分别进行了模拟和分析,通过比较发现集中散热结构具有较好的散热性能,这为螺旋线行波管的优化设计和合理散热提供了参考。     

冷壁面自然对流热质传递研究

为了得到蓄冰槽冷壁面在自然对流工况下的降温除湿特性以及环境温湿度、壁面形式和辐射对冷壁面传热传质的影响,建立了冷壁面自然对流传热传质二维模型,基于MATLAB采用控制容积法和连续性方程与动量方程联立的SIMPLE方法进行求解,并搭建试验台对此模型进行验证。结果表明:热质传递过程中,对流传热起主要作用,随着环境温湿度的增加,对流传热、传质和辐射传热都增大,但传质增加最快,在总换热量中所占比例也逐渐增大,壁面竖直和朝下的热值传递速度远快于壁面朝上,数值模拟结果与实验值拟合良好。研究结果可为蓄冰槽的自然降温除湿系统的应用提供参考。