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。     

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。     

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散热器性能的双目标优化

为满足大功率LED散热器急需增强散热性能且减轻重量的设计要求,采用正交试验设计法和遗传算法两种优化方法,对芯片结温和肋片重量实施了双目标优化。在确定优化变量时,借鉴了前期的研究结果,选择肋片的间距、高度和厚度为待优化的结构变量,并依据建议结构设置了各变量的约束范围,进而采用等效热路法和肋片重量表达式分别计算出不同变量组合情况下的芯片结温和肋片重量。在实施散热器结构优化的过程中,介绍了两种优化方法的具体执行方案,二者均需要采用权重加合法来构建双目标优化的评价函数。从双目标优化前后的效果对比可以看出,两种方法均能提供合理的Pareto最优解,优化效果明显,且遗传算法能提供更加多样的优化结构。     

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。     

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。     

大功率LED液态金属散热器

LED芯片结温的高低直接影响其出光效率、工作寿命和可靠性。一旦其功率增加到上百瓦或更高,散热效果即成为制约其性能的瓶颈。针对大功率高密度LED工作时产生的巨大而集中的热量,世界各国一直在加紧探索新的散热解决方案,但均未超越传统的空冷、水冷、相变冷却及固态冷却范畴。正因如此,国内外市场上少有成型的大功率LED产品问世。     

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灯串散热器的设计

首先介绍大功率LED的安全工作区与降额曲线,然后阐述大功率LED灯串散热器的设计方法及实例,最后介绍一种测量LED结温的方法及步骤。可供设计大功率LED灯串散热器时参考。     

LED照明灯具散热器结构优化设计

结温是大功率LED照明灯热特性的重要指标,对LED性能有着严重影响,直接影响灯具使用寿命。本文分别对矩形散热器和圆形散热器的结构进行研究,影响散热的因素除LEDp-n结本身特性之外,散热器结构也是其中之一。研究工作采用流体传热计算机模拟方法,计算不同散热器参数条件下的灯具结温,并对这些因素深入研究,得到散热器设计的一些规律,并通过几款灯具进行了验证。     

风向对电站辅机干冷塔散热器性能的影响

采用计算传热学(NHT)软件Fluent,对某台300MW机组辅机干冷塔新型间接空冷散热器设计工况下的流动和换热性能进行了数值模拟、分析和研究。结果表明:当风机转速为100%时、90°风向下,间接空冷散热器的性能最好,达到了设计值,且45°风向时散热器换热不佳,热风回流现象是影响散热器换热性能的主要因素;当风机转速为110%时、90°风向下,间接空冷散热器的性能最好,达到了设计值,而在不同风向下其抗风能力较100%转速有所提高,热风回流的影响显著降低,22.5°为最不利风向。     

磁体阵列及性能对圆筒型直线电机的影响

研究了轴向、辐向及Halbach磁体阵列和性能对圆筒型直线电机的影响。磁通有限元分析表明,当主轴长度确定时,轴向或径向磁体阵列存在最佳的磁体对数,Halbach磁体阵列的磁通随辐向环剩磁的提高而增加。采用热压法和烧结法制造的磁体在晶粒微观结构上存在明显差别,热压环的剩磁、充磁后圆周和轴向磁通的大小和均匀性均优于烧结环。实验电机测试表明,相同电流下Halbach磁体阵列的推力比轴向磁体阵列的提高了近一倍,而采用高性能热压环的推力比烧结环的增加了15%。     

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。     

结构材料对LED日光灯及LED球泡灯光热性能的影响

通过实验研究,对比分析了当前市场上的典型LED日光灯和LED球泡灯的光热性能。全玻璃结构LED日光灯在光度量参数上表现最好,全塑料结构LED日光灯的颜色坐标稳定性最好。不同的芯片排布方式影响LED球泡灯的光度量和颜色坐标稳定性。对比分析了不同散热材料对LED日光灯和LED球泡灯散热性能的影响,为散热材料的选用提供依据。     

纹波电流对发光二极管(LED)性能的影响

发光二极管(LED)因其高效节能等优点成为取代白炽灯等传统光源的绿色光源,但LED驱动电路常包含纹波电流输出,影响了其优异性能。文章旨在研究纹波电流对LED光输出和光效的影响,从而对LED驱动电路的设计具有指导意义。     

通孔电极对正装LED光电性能影响的研究

传统LED的电极为圆环电极加电流扩展线,需要刻蚀部分有源层,减少发光面积,导致LED芯片亮度降低.本文采用光刻刻蚀法在电流拓展层表面制作3个及以上的电极通孔,使连续的电流扩展线变成不连续的电极孔洞,从而在理论上提高发光效率.通过高温加速老化试验,测试通孔电极结构的LED芯片发光效率、光衰等光电性能参数,并通过发光分布测...     

不同封装形式对紫外LED光电性能的影响

紫外LED由于波长对有机材料会存在一定程度的影响,且部分用途特殊,市场上呈现出多种不同的紫外LED封装形式。围绕平面玻璃封装、硅胶平面封装、平面玻璃填胶封装、球状透镜封装、球状透镜填胶封装等几种封装形式,对不同封装形式的紫外LED出光情况进行了实验分析。结果表明,不同封装形式之间光功率、发光角度、光强分布、照度均差异比较大,应该针对不同的领域使用相应封装形式的紫外LED器件。     

LED射灯透镜结构参数对灯具性能的影响

本文通过对LED射灯CPC透镜结构参数与灯具性能的分析,提出了改善LED射灯光学参数的几种途经。对LED射灯的配光设计和CPC透镜的制造提出了一些有价值的参考意见。     

量子阱宽度对蓝光LED性能影响的研究

本文采用器件仿真的方法分析了量子阱宽度对于LED光电性能的影响。结果表明:随着阱宽的增加,LED的电流密度变小;在阱宽为5 nm左右时,LED的发光功率最高,但此时器件的波长位于橙色区域内,并且此时器件的发光效率较低;在阱宽为2.5 nm~3.5 nm时,发光效率最大,且波长在蓝光范围内;阱宽一定时,随着电压的增加光谱有一定的蓝移现象。深入分析了发光效率及光谱变化的原因发现,束缚态能级的不同状态是导致光谱发生蓝移的原因,而俄歇复合的增强是导致器件效率下降的主要原因。     

LED散热器散热特性分析及结构优化

发光二极管（LED）以其耗电量少、发光效率高、节能、环保等特点,在现代照明中已经越来越占据主导地位。LED芯片产生的热量随着功率增加而增加,使得基底温度升高,所以散热问题成为LED设计时需要考虑的重要因素之一。本文在对现有的LED肋片散热器结构进行数值分析的基础上,提出了断开开缝式肋片的结构,并对其进行了研究分析。结果表明,在自然对流的情况下,表面传热系数和总热阻受功率影响很小,断开式结构可以提高表面传热系数,但存在最佳开缝数。