電子設(shè)備熱設(shè)計應(yīng)用------------大功率LED燈的熱分析

一、LED的定義

LED，即發(fā)光二極管，是一種固態(tài)的半導(dǎo)體器件，它可以直接把電轉(zhuǎn)化為光。LED的主要發(fā)光部位是一個半導(dǎo)體的晶片，晶片的一端附在一個支架上，一端是負(fù)極，另一端連接電源的正極，整個晶片被環(huán)氧樹脂封裝起來。LED燈的優(yōu)點

節(jié)能壽命長

照明耗電僅為普通白熾燈的1/10使用壽命是白熾燈的80－100倍安全、綠色環(huán)保、色彩豐富

大功率LED燈散熱的必要性散熱不佳結(jié)溫上升輸出光功率減小耗散功率增大加速芯片蛻化縮短壽命波長漂移

二、LED模型及計算散熱途徑芯片---金線---電極引腳---環(huán)境；芯片---固晶膠---散熱熱沉---環(huán)境；芯片---灌封環(huán)氧樹脂---透鏡---環(huán)境；

傳熱熱阻圖R1--環(huán)氧樹脂導(dǎo)熱熱阻；R2--樹脂表面對流換熱熱阻；R3--透明環(huán)氧樹脂輻射熱阻；R4--芯片及導(dǎo)熱膏熱阻；R5—基體熱沉導(dǎo)熱熱阻、對流熱阻、輻射熱阻；R6--肋片的導(dǎo)熱熱阻及對流熱阻；R7--肋基端表面對流換熱熱阻；R8--肋片的輻射熱阻樹脂導(dǎo)熱熱阻R1樹脂對流熱阻R2的計算樹脂表面輻射熱阻R3肋片與環(huán)境傳熱熱阻R6結(jié)溫的初步計算對流流換換熱熱系系數(shù)數(shù)的的校校核核h=7.345w/(m22··k)程序序計計算算流流程程圖圖初設(shè)對流換熱系數(shù)值不加輻射時的結(jié)溫Tj1計算肋基溫度輻射熱阻加入輻射時的結(jié)溫Tj2加入輻射時的肋基溫度按實驗關(guān)聯(lián)式求得對流換熱系數(shù)求得結(jié)溫Tj3比較Tj2和Tj3若不相等則改變初設(shè)值三.CFD模擬擬等效效熱熱沉沉等效效熱熱沉沉網(wǎng)網(wǎng)格格圖圖等效效熱熱沉沉模模擬擬結(jié)結(jié)果果實際際熱熱沉沉網(wǎng)網(wǎng)格格圖圖實際際熱熱沉沉模模擬擬結(jié)結(jié)果果改變變肋肋片片形形式式1.肋厚厚1mm，肋肋片片32個2.肋厚厚1.5mm,肋片片40個3.肋厚厚1mm,肋片片40個4.肋片片上上打打星星形形孔孔5.肋之之間間加加筋筋肋厚厚1mm，肋肋片片32個肋厚厚1.5mm，肋肋片片40個肋厚厚1mm，肋肋片片40個肋片片上上打打星星形形孔孔肋片片之之間間加加筋筋肋片片加加橫橫肋肋模擬擬結(jié)結(jié)果果類型肋厚肋片個數(shù)/個結(jié)溫/℃實際熱沉+改變肋厚度1mm3284實際熱沉+改變肋數(shù)目1.5mm4084實際熱沉+改變肋數(shù)及肋厚1mm4078實際熱沉+肋片星形孔1.5mm32