高功率LED太阳花式热沉的散热模拟与验证

基于传热理论,研究LED工矿灯冷却模块在自然对流下的散热性能。以降低芯片结温为目的并保证芯片结温在允许范围内,通过数值仿真对太阳花式热沉的结构进行优化。采用控制变量法分析翅片厚度、翅片个数、翅片高度以及空心圆柱厚度对散热的影响。研究结果表明:当太阳花式热沉的翅片厚度为1.2mm,翅片个数为53,翅片高度为62.5mm,空心圆柱厚度为1.5mm时达到最佳散热效果,且仿真结果与实验数据基本一致,验证了该优化方案的可行性。     

大功率隧道照明LED散热模拟及优化设计

翅片散热器是大功率隧道LED常用的散热形式,合理的设计翅片结构,对延长LED寿命、节约散热器成本、减小散热器重量至关重要。通过ANSYS WORKBENCH对影响翅片散热器的两个重要因素,翅片高度和厚度进行了分析,实验发现芯片最高温度随着翅片的厚度和高度增加而减小,14个芯片温度的均匀性随着翅片的厚度和高度增加而增强。通过多目标遗传优化算法对翅片进行优化设计,既降低了芯片温度,又减小了翅片散热器用材和重量,这对于解决LED翅片散热问题具有重要的工程意义。     

环境不利因素对大功率LED灯翅片散热性能影响研究

利用正交实验法和数值计算方法,模拟了在不同翅片厚度、间距和高度,不同开缝条数和底板厚度等条件下,环境的湿度和翅片蒙尘情况对LED灯散热性能的影响。计算结果表明:在环境湿度为90%的情况下,LED芯片的最高温度相比正常环境中工作的LED芯片温度提高了1.66℃至6.58℃;蒙尘作用对于散热的影响较小,散热器蒙尘时LED芯片的最高温度相比正常环境中工作的LED芯片温度提高了0.1℃至0.66℃.     

大功率LED照明灯散热路径温度场及发光效率研究

针对大功率LED照明灯(以下简称LED灯)内、外热传导路径的温度分布进行了热模拟分析,开发出4种大功率LED灯。通过对4种LED灯PN结导出端温度和散热片平均温度、散热结构的散热表面积及光通量的测量,并经由热阻及温度场模拟研究,得出了散热表面积和PN结温度、热阻以及发光效率间的关系。研究结果表明,大功率LED灯的热阻很大程度上取决于外部装置,设计合理的外部散热结构增大散热表面积,可以有效地降低PN结温度和LED灯的热阻,从而提高大功率LED灯的发光效率及使用寿命。     

阵列式大功率LED灯散热分析与优化

针对石油化工场所灯具的散热安全问题,对阵列式大功率LED灯的散热性能进行了系统研究。基于传热学的基本理论,通过数值仿真和曲线拟合,建立了灯具在非稳态下的温度场模型,得到了芯片结温与灯体材料、吸热盘散热片和外壳散热片面积的定量关系;进而建立了以降低芯片结温为目标的优化模型并求解,得到了该LED灯散热结构的优化参数。根据散热结构的尺寸,制作了LED灯具样品,对样品进行了温度试验,得到了灯体表面温度。研究结果表明,仿真结果和试验结果基本一致,所提出的阵列式芯片布置、优化的散热结构设计有效地降低了灯具的结温。     

考虑制造缺陷的大功率LED灯翅片散热性能研究

随着白炽灯逐渐退出历史舞台,人们对于新光源的需求越来越迫切。大功率LED灯因其显著的优点而被人们所重视,但是其散热问题不容小觑。利用CFD计算软件对LED散热系统进行非定常热耦合分析,通过对比有制造缺陷的大功率LED灯在不同工况下的温度分布及外部流场流线分布,进而分析制造缺陷对大功率LED灯翅片散热的影响。     

大功率LED灯的热分析与热设计

为解决制约大功率LED发展的散热问题,针对一款大功率LED灯具进行了热仿真分析,结果显示芯片结温高达76.23℃,而实际允许的最大结温为80℃。为改善散热效果,提出了如下改进思路:首先对散热片尺寸进行优化设计,并研究了界面材料对LED结温的影响,然后在散热片上加装了热管、风扇以及均温板等装置。研究结果显示,通过采用适当的改进方案能够有效降低灯具结温。     

大功率LED照明灯散热装置研究

散热是制约大功率LED照明灯推广应用的关键技术问题。本文通过对LED照明灯散热的影响因素及设计要素的分析,研制了4种不同散热结构的大功率LED照明灯,并且做了温度测试和有限元数值模拟分析。结果表明,LED结温受散热片和基板的连接方式、散热片和电源的排布以及散热的总表面积等因素影响。     

基于ICEPAK仿真的散热器结构热设计研究

文中利用ICEPAK软件对多密度高功率芯片散热器结构进行了热设计研究。研究确立了影响翅片散热器散热性能的关键尺寸设计参数,如基板厚度、翅片高度、翅片厚度和翅片间距等,并得出了各尺寸设计参数对其散热效果的影响趋势,确定了散热器结构的最佳布局方案。此外,研究还建立了最佳布局的散热器结构实物并进行了高低温试验以模拟其高温散热情况。通过实验数据对比发现,仿真计算结果与实际较为吻合,进而验证了ICEPAK软件在电子设备散热设计方面的准确性与可靠性。     

关于大功率LED散热机理相关问题的分析

本文从现实社会需求出发,以相关散热理论为基础,阐述了LED市场的现状和发展方向,以及目前流行的封装技术,就如何提高LED的光学性能、寿命等,从芯片结构,芯片材料,封装工艺等方面分析大功率LED散热问题。     

大功率LED汽车前大灯散热装置研究

从大功率LED汽车前大灯的构造入手,采用风冷为主要的散热方式,设计了3种带有不同翅片的散热装置。通过更换基板和散热翅片的材料,对这3种散热装置的温度场进行模拟,结果表明,合理的散热器翅片的排布、较大的散热面积和散热器材料的选择,在设计过程中起着至关重要的作用,可有效解决车载大功率LED光源由于温度过高而引起的光通量和寿命降低的问题。     

基于正交设计的密封机箱散热翅片的参数仿真优化

对于纯自然对流的密封机箱来说,散热翅片的设计对整个密封机箱的散热至关重要.通过正交试验设计方法,利用ICEPAK热仿真分析软件,通过极差分析得知散热翅片的翅片厚度A》基板厚度B,翅片间距C,翅片高度D对密封机箱散热的影响规律.结果表明,翅片高度D对密封机箱的散热性能影响最为显著,而翅片厚度A和翅片间距C对密封机箱的散热性能影响不显著.     

基于多孔微热沉的大功率LED冷却技术研究

针对大功率发光二极管(Light-emitting diode,LED)具有的高热流通量、表面温度要求严格控制的特点,提出一种新型高效的基于多孔微热沉系统的散热技术来满足大功率LED散热封装的需求。分析多孔微热沉系统的工作原理以及传热特性,基于局部热力学平衡建立多孔微热沉流动与传热的数学模型,并用SIMPLE算法进行数值求解,得出微热沉的温度分布以及影响微热沉性能的一些因素。数值研究表明:在高热流密度下,微热沉散热表面的温度能维持较低水平,即使在热流达到200W/cm2时,散热表面的最高温度才55.2℃;提高工质入口流速可以降低微热沉内的温度以及散热表面的温度水平。多孔微热沉系统能够有效地解决大功率LED的散热问题,提高LED芯片的可靠性与使用寿命。     

应用石墨烯材料的大功率LED散热仿真

为解决LED热量集中问题,设计高导热散热模型以及使用高导热材料格外重要。石墨烯材料因在平面的二维方向具有良好的热导率,将其与散热器表面相结合,能充分发挥其在热扩散方面的作用。石墨烯在平面方向高达5 300 W/(m·K)的热导率,可有效传导温度,消除热点,快速降低结温。主要研究石墨烯与铝散热器基底表面相结合的方式对LED灯具散热性能的仿真分析,采用ICEPAK散热分析软件和仿真技术,分析了不同厚度石墨烯的散热效果,获得了用于所设LED模型条件下的石墨烯最佳厚度条件,并与不使用石墨烯情况下作了对比研究。肯定了石墨烯对降低LED结温的影响。     

阵列式大功率LED灯热分析

基于ANSYS仿真软件,设计了一款用于石油化工场所的阵列式大功率防爆LED灯。为满足特殊环境的散热要求,从灯具结构散热设计、材料的选择、芯片发热量以及环境参数的合理定义进行了较为细致的探讨和分析,模拟计算了灯具的温度场、温度梯度以及热流密度,得到了芯片和灯体表面的温度;然后按照数值分析模型参数,进行了样品制作,并对其进行整机温度试验;最后对仿真结果和温度试验数据进行了定量和定性分析,验证了所选用的数值模型和分析方法的正确性。     

电机控制器IGBT模块水冷散热设计

以电机控制器中IGBT模块水冷散热回路为研究对象,根据传热机理对其进行了传热与流阻分析;并利用有限元仿真模拟软件对水冷散回路的散热性能进行仿真模拟,研究不同翅片尺寸、翅片数量、冷却水流量参数对IGBT散热结温与冷却水压降的影响规律,获得了水冷散热的最优设计参数。结果表明:当冷却水流量为16 L/min、翅片数量为108、翅片尺寸为23 mm×6 mm时,水冷散热系统具有更好的散热效果。     

大功率LED工矿灯高效散热技术的设计

LED工矿灯是新型的节能环保工矿灯照明产品,完全可以取代传统的白炽灯、卤钨灯照明。传统光源具有耗能大、寿命短、光污染、不环保等缺点。主要介绍了大功率LED工矿灯散热设计技术,可使大功率LED工矿灯散热效率提高达30%~50%。     

某型飞机LED航行灯散热器设计及研究

发光二极管(LED)以其节能、环保、寿命长等出色性能在照明产业得到空前发展,LED已经广泛地运用于航空照明领域。以某型飞机航行灯改装LED灯为研究背景,在原来白炽灯插座基础上设计出LED散热器结构。运用ANSYS Workbench构建三维模型,用其稳态热分析模块进行热仿真。采用实验和有限元数值模拟相结合的研究方法,对LED散热器的散热性能进行了研究。结果表明:该散热器能有效降低LED结温温度,满足LED航行灯的散热要求。     

一种大功率LED模组的热管理设计

由于大功率LED模组在工作时会产生大量热量并导致LED结温上升,对LED模组寿命产生严重影响,大功率LED模组的热管理问题成为了行业的研究重点。通过对封装和热管技术研究,提出了COB与热管技术结合的热管理设计。通过研究发现,该热管理设计能有效提高散热效率,满足了大功率LED模组散热要求。     

锯齿形翅片散热器风冷性能试验研究

文中从试验的角度研究了锯齿形翅片散热器的风冷性能。锯齿形翅片散热器具有结构复杂、不易仿真实施的特点。文中系统介绍了锯齿形风冷散热器的典型结构形式以及风冷性能测试系统原理、性能和测试分析结果,从试验实测的角度研究了锯齿形翅片散热器的应用选型及其与散热量、风量、风压等的关系,分析了翅片参数(翅高、翅宽、翅片节距)对散热性能的影响,对电子产品散热的风冷设计具有较高的参考价值。