大功率远程荧光粉型白光LED散热封装设计

针对大功率远程荧光粉型白光LED存在的散热问题,研究了其封装结构的散热设计方法。在分析现有远程荧光粉型白光LED封装结构及散热特点的基础上,提出将荧光粉层与芯片热隔离的同时开辟独立的荧光粉层散热路径的热设计方法。仿真分析结果表明:新的设计能够在不增加灯珠径向尺寸的同时改善荧光粉层的散热能力。在相同边界条件下,改进设计后的荧光粉层温度较改进前降低了10.7℃,芯片温度降低了0.55℃。在芯片基座上设置热隔离槽对芯片和荧光粉层温度的影响可以忽略。为了达到最优的芯片和荧光粉层温度配置,对荧光粉层与芯片之间封装胶层厚度进行优化是必要的。新的封装方法将芯片和荧光粉层的散热问题相互独立出来,既避免了二者的相互加热问题,又增加了灯珠光学设计的自由度。

基于导热塑料的新型LED灯散热器设计与优化

以某中等功率LED灯具为例,设计了塑料散热器的基本构型。采用数值仿真的办法对散热器的性能进行分析,并根据分析结果进行结构改进与优化。结果表明,在同样构型下塑料散热器散热性能低于铝合金散热器;与传统铝合金散热器不同,当肋片高度达到30 mm后,塑料散热器的散热能力趋于稳定;虽然导热塑料的红外发射率较高,仿真分析表明通过热辐射散出的热能只占总热很小的一部分,所以塑料散热器的设计应以增加对流换热面积为主,增加肋片与环境的视角系数是次要考虑因素。改进优化后的塑料散热器达到了和铝合金散热器相近的散热性能,总质量较铝合金散热器减轻了30%,验证了塑料散热器在降低产品重量方面的优越性。

大功率LED灯具散热器的优化设计研究

LED的散热性能对其寿命有重要的影响,而现阶段LED的散热器设计很多依靠的是经验值。针对这一问题,文章提出一种散热器的优化设计方法。该方法首先基于大量实验数据研究了散热器翅片单一因素对散热性能的影响,然后运用正交试验法,综合分析了各因素对散热性能的影响程度,最终得到了翅片参数的最优水平组合。最后利用此方法,设计了一款新的散热器,实验表明该LED灯源芯片温度比优化前降低了6℃,并计算了优化后翅片的效率达到98.63%。

LED路灯塑料散热器结构优化设计

LED是替代传统光源的第四代光源,但是其发光效率很低,发热量很大,所以热分析对大功率LED十分重要。讲述LED路灯散热器的发展现状,并阐述导热塑料的优点及其在LED灯具散热中的应用前景。建立大功率LED路灯散热器的简化有限元模型,并通过热流分析软件Flow-EFD对其进行了热分析,利用正交试验的方法得到散热器结构尺寸对散热性能的影响情况,以及塑料散热器的优化结构。应用此结构可以有效降低LED芯片结温,并具有质量轻、耐腐蚀、绝缘性好等优点,有很广泛的应用前景。

高功率白光LED散热与寿命问题改善设计

在众多环保光源应用方案中，LED是相对其他光源方案更为节能、便于组装设计的一种光源技术，其中，在照明光源应用中，高功率白光LED使用则为最频繁的发光元器件，但白光LED虽在发光效率、单颗功率各方面表现均有研发进展，实际上白光LED仍存在发光均匀性、封装材料寿命等问题，尤其在芯片散热的应用限制，则为开发LED光源应用首要必须改善的问题。

基于遗传算法及MATLAB仿真的大功率LED散热器优化设计与分析(英文)

基于遗传算法理论,结合散热器的换热及阻力性能与散热器结构参数的关系研究,将散热器的外形尺寸与肋片的参数作为优化目标,建立影响LED散热的优化组合模型,并在遗传优化算法的执行步骤与流程设计的基础上,开发了采用MATLAB编程的优化程序并进行仿真计算。通过实验测试与算法优化后的参数仿真对比分析,结果表明,基于遗传算法的散热器优化设计,不仅可以提高散热器的传热效能,还可以降低散热器的设计和运行成本,同时减少了对设计者经验的依赖,具有通用性和工程实用价值,可应用于热工方面的多种散热器的优化设计。

大功率LED灯具散热的优化设计

对大功率LED灯具的散热进行研究。从大功率灯具的散热器材料选择、散热器结构的优化设计、散热器表面处理工艺、有效散热面积、对流条件等几个因素进行分析与散热性能的关系,对各种不同的散热技术进行整合优化。结果表明:改善LED灯具的对流环境、对散热器表面进行工艺处理、合理选择散热器的材料和优化散热器的结构设计均能提高大功率LED灯具的散热效果。

烟囱效应在大功率LED灯具散热器设计中的影响分析

烟囱效应具有强化对流、增强换热的能力。本研究设计了一款基于烟囱效应的大功率LED灯具散热器,采用有限元分析法分析烟囱效应在散热器散热过程中的作用效果。分别探讨了烟囱的高度、烟道孔径以及烟囱个数对散热器散热性能的影响。研究表明,本研究中烟囱烟道孔径的最佳尺寸为6mm。烟囱的高度可依据散热器的高度设计取40 mm^50 mm。在设计条件允许的前提下,烟囱个数越多散热器散热效果越好。

基于半导体制冷的太阳能LED系统散热设计

太阳能LED照明系统的发展在很大程度上受到了散热问题的影响,将半导体制冷技术应用于太阳能LED照明系统解决系统的散热问题是一个新思路。本文在对半导体制冷技术原理分析的基础上,针对太阳能LED照明系统,采用基于微控制器的半导体制冷系统来解决散热问题。实验证明,半导体制冷系统对解决太阳能LED照明系统散热问题具有良好的效果。

分布式大功率LED路灯散热器的结构设计

LED作为第4代照明光源,以其节能环保的优势而逐渐地用于照明和信号灯具中,但LED对芯片的工作温度要求很高,为保证LED的正常使用,必须提高LED的散热能力。文章以200 W LED路灯为模型,提出了一种新型的翅片散热器,应用ANSYS并结合正交设计法对散热器进行了温度场的模拟。通过分析翅片厚度、翅片间距、翅片外轮廓半径、基板厚度等结构参数对散热器温度场的影响,得到了最优的参数组合,使LED的温度满足要求,并且使散热器的质量较轻。

LED筒灯散热器正交试验优化设计研究

为了达到降低大功率LED筒灯制造成本同时又保证散热能力的目的,采用正交试验法优化设计了散热器。分析了散热器基板直径、基板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度和翅片轮廓直径等6个因素对散热器重量与LED温度的影响。然后利用CFD热仿真软件对LED筒灯散热器进行建模与散热仿真,最终得出了一个较为理想的优化结果。仿真与实验测试数据结果表明,采用优化后散热器的LED温度较优化前略有下降,但散热器重量降幅超过30%,实现了较好的优化目标。

大功率LED照明翅片散热器的设计及应用

大功率LED照明具有技术要求高、功率大、工作时发热量高等特点,因此对散热的要求更加严格。在介绍大功率LED照明的能量输入输出流动、热传导过程、散热要求及材料选择等基础上,重点探讨了大功率LED照明的散热设计、翅片散热器的构成形式、特点,并以大功率LED球泡灯、工矿灯、投光灯及道路灯等实例加以说明,提出了存在的问题。

基于LED灯具热流场分布均匀化的散热设计

本文首先运用耦合传热理论与EFD软件,对一种LED灯具的温度场、流场、压强场进行仿真,再对仿真结果图进行图像处理,提取热流场分布的边缘曲线,并以此曲线方程为依据,在总重量不变的情况下,设计了一种曲线型散热结构,可以使热流场分布均匀化,并且更有效地利用周围空气进行散热。结果表明,在20℃环境中,曲线型散热结构可使最高温升降低12℃,最大相对压强减小0.95 Pa,流场流速分布更均匀,且居于较大流速的流体比例有明显提高。为进一步简化模型,又将曲线形状的翅片优化为逐渐向两边外侧倾斜的角度型翅片,使优化后的最高温度较曲线型又下降了7.1℃。最后通过实验对比证明角度型散热结构具有更好的散热效果,且减少了对生产加工工艺的要求。

LED路灯散热问题研究及设计

本文首先从大功率LED结温与寿命的关系中,分析了LED路灯散热问题的重要性,然后分别从光源的散热、灯具的直接散热和灯具的对流散热等三方面对LED路灯进行了创新性的散热设计,最后,通过实验检测了散热设计的有效性和先进性。

基于Fluent的LED路灯模组散热仿真设计

通过改善散热结构设计来降低LED结温已经成为LED路灯模组大规模应用的关键技术之一。考虑充分利用空气自然对流来提高散热效果,本文基于Fluent流体仿真方法研究了空气流动速率和流动方向对五种不同的LED路灯模组散热器散热效果的影响。研究结果表明:①在限定散热器质量和高度条件下,圆管型散热器具有较好的散热效果,这是由于它既具有较大的空气接触面积,又会在尾迹区形成漩涡状的紊流,这可以降低热边界层厚度,减小导热热阻,提高散热效率;②在考虑不同空气流动方向的情况下,空气流向与LED模组平面成45°夹角方向时散热器的散热效果最佳;③最后,模拟空气流动实验验证了本文提出的LED路灯模组散热仿真设计方法的可行性。

基于响应面分析法的LED导热塑料散热器的结构设计与优化

针对金属材料散热器成本高、质量大、工艺复杂、制造过程污染环境等局限性,提出一种LED车灯用导热塑料散热器,采用有限元仿真与Minitab响应面优化相结合的方法,展开优化设计,为导热塑料散热器的结构优化提供了更加简便可靠的方法。研究表明,同样构型下塑料散热器的散热性能不如金属散热器,而结构优化后的导热塑料散热器与原始金属散热器散热性能相当,PCB铝基板最高温为73.53℃,仍在车灯正常使用范围内。因为传统观念的局限,国内很少有对车灯用导热塑料散热器的研究,因此本文将高导热工程塑料应用于LED车灯散热器是一项值得研究与发展的新领域,为未来导热塑料散热器的研究应用提供了参考意义,具有广阔的发展前景。

LED汽车灯散热器结构设计与散热分析

LED车灯亮度高、光色可调节、能环保,使用寿命长、元件体积小、质量轻、防眩目干扰,但由于其在实际应用中,大部分电能转化成了热量,因此提高LED散热性能成为提高LED可靠性的关键技术之一。运用ANSYS Icepak软件对LED汽车灯散热器的散热设计进行结构散热仿真分析,研究散热器三维模型结构的改变和采用强迫风冷散热对LED结温的影响。对比不同结构的散热器,分析并得到稳定工作的热分析图,得出一种散热效果最佳的结构,使得LED发光芯片处温度均在合适范围内。

LED路灯的散热设计研究

LED路灯的设计较传统灯具复杂,包含光学、机械、电子及散热等,其中散热尤其重要。文章从LED芯片光源和灯具结构的散热设计入手,对LED路灯的散热设计进行了分析。

大功率LED的散热设计

近年来，大功率LED发展较快，在结构和性能上都有较大的改进，产量上升、价格下降；还开发出单颗功率为100W的超大功率白光LED。与前几年相比较，在发光效率上有长足的进步。例如，Edison公司前几年的20W白光LED，其光通量为7001m，发光效率为351m／W。2007年开发的100W白光LED，其光通量为6000lm，发光效率为60lm／W。又例如，Lumiled公司最近开发的K2白光LED，

新型LED防爆灯具的设计与散热仿真

LED灯具的可靠性主要依赖于灯具的散热性能,但目前灯具的散热设计多依赖于人工经验,没有较好的方法来评估灯具工作时的峰值温度。文章在设计一款新型大功率LED灯具基础上,采用流体仿真软件对模型进行散热分析,得到灯具不同部件处的温度云图和监测点处的温度仿真数值,为灯具结构的散热设计提供了一种新的评估方式。