热管换热器用于LED冷却系统的试验研究

研发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,并对设计出的热管散热器的传热性能进行了试验研究。结果表明,该热管散热器具有良好的散热能力,在输入功率为50W的情况下能控制节点温度在70℃以下,而且热管换热器的散热能力和工作倾角有密切关系,倾角越小,散热能力越好,垂直使用时散热能力最差,最后从理论上加以分析。

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。

热管换热器应用于大功率LED路灯冷却系统的实验研究

研发了一系列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路灯冷却的热管散热器,并对设计出的热管散热器的传热性能进行了实验研究。实验结果表明,该系列热管散热器具有良好的散热能力,能控制节点温度在70℃以下,满足了LED路灯对结点温度的控制要求;同时实验结果表明,改变翅片结构,换热器散热能力明显不同,所研发的具有菱形、开孔形及外翻形翅片的热管换热器散热能力比普通矩形翅片热管换热器的散热能力明显提高,其中以外翻形翅片的热管换热器散热能力最好;另外研究了改变环境温度、热管排布数量、翅片材质及结构对换热器散热性能、换热装置体积、成本及质量的影响,找到更具应用价值的热管换热器形式;最后研究了热管换热器工作倾角对LED路灯散热能力的影响,倾角越小,散热能力越好,垂直使用时散热能力最差,最后从理论上加以分析。

结构参数对大功率LED灯太阳花热管型散热器的影响

为了提高大功率LED散热性能,本研究在传统太阳花形散热器的基础上,设计了1种太阳花热管型散热器。通过结合Fluent仿真和正交试验法对散热器高度以及翅片参数进行优化,分析其对散热性能的影响规律,并通过实验验证了仿真结果的正确性。结果表明:太阳花热管型散热器能有效地提高散热性能。在最优参数下LED结温87.82℃,比优化前降低了7.43℃。在相同的结构参数下,与传统的太阳花形散热器相比,结温降低了4.23℃。为太阳花热管型散热器的推广应用提供了有益的参考。

大功率LED工矿灯重力管散热器的传热性能研究

LED具有环保、节能、体积小、使用寿命长等诸多优点,开始逐步取代传统光源.但是,目前LED的电光转换效率较低,工作中约有80%电能转化为热能.随着功率密度和集成度的增加,传统的冷却技术已难以满足其散热要求,散热问题已大大阻碍了LED照明的发展.针对上述问题文章研制了一种一体化重力管翅片散热器,并应用于大功率LED工矿灯.对散热器进行了性能测试,实验结果表明:不同功率下,重力管散热器启动性能良好,达到稳态的时间几乎都为36 min;散热器具有良好的均温性能,热端最大温差为3.19℃,冷端最大温差低于3℃.传热过程中,翅片热阻占总热阻的比例最大;实测加热器中心点温度都在83℃以下.

大功率LED照明的驱动和散热设计

对大功率LED光源的驱动电源和散热特性进行了分析。通过对大功率LED驱动电源的应用效率和光源热量产生、热源传导方式及热流特性的研究,提出了优化改进驱动电路设计和结构设计方法,在驱动电路设计中通过升/降压恒流电路、采用工频变压整流设计提高电源的利用率,降低电源耗热;在结构设计中通过优化改进翅片材质及界面材料、改进翅片结构、加装热管和均温板几种方式进一步提高散热效果,从而使产品的质量和性能得到全面提升。

基于热传导设计的光辐射二极管器件散热研究

大功率光辐射二极管(light emitting diode,LED)散热技术已成为半导体照明产业发展的一项关键技术。设计了一种含热导管的LED散热器,分析了工作原理和结构特点。利用热电类比的方法对该散热器的热阻进行了详细的分析;并且推出了散热器总传热系数的方程式,最后通过实验测试了散热器各特征点的温度,验证了该散热结构设计的可行性与正确性。

大功率LED太阳花散热器的结构优化

对一款大功率LED太阳花散热器(RHS)进行了热阻建模、工作温度测量和软件仿真。依据传热学基本原理建立热阻模型,采用数字温度表进行温度测量,借助专业电子产品热分析软件Icepak进行模拟仿真。在误差允许的范围内,散热器温度的实验值与理论值保持一致,证明了利用Icepak进行软件仿真的可行性与可靠性。在此基础上,运用控制变量法,以散热器最高工作温度为目标,利用Icepak软件对散热器的肋片数量、铝板直径和铝板厚度进行优化,为该散热器的结构优化提供了参考。

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℃。

并行多通道大功率LED回路热管散热器

为解决大功率LED散热问题,构造了一种一体化并行多通道大功率LED回路热管散热器。利用水作为工质,在不同加热功率、不同倾斜角以及不同充液比条件下对该新结构热管散热器的热性能进行了研究。结果表明,这种新结构热管散热器不仅能使散热器上下底板处于均温状态,而且当芯片加热功率达到200 W时,芯片加热面中心最高温度不超过71.8℃;倾斜角度对热管换热性能影响不大;在一定加热功率范围内,新结构热管散热器的热阻随加热功率的增大而减小,当芯片加热功率达到240 W时,热阻最小,最小可达0.19K/W。构造的一体化并行多通道大功率LED回路热管散热器具有很好的传热性能,并提高了承载高热流密度的能力。