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大功率LED路灯的散热结构实现

2022-02-19 15:02分类:电子元器件 阅读:

 

  大家都知道,LED光电转换高效率牵制在15%~20%,其他的电磁能基本上所有转化成能源,因而在LED商品工作中时,可能造成很多的发热量。当好几个LED聚集排序构成道路路灯时,发热量的集聚效用更为严重。若不将此发热量尽早散出,接踵而来的热电效应将十分明显。这可能造成集成ic內部发热量集聚,造成 发亮光波长飘移、出光高效率降低、夜光粉加快衰老及其使用期限缩减等一系列难题。

  文中运用有限元手机软件ANSYS对LED路灯开展了热分析,对其排热构造实现了设计方案与提升,做到了减少制造成本又加速排热的实际效果。

  1 热管散热器总体设计与模型

  通常条件下,发热量的传播有3种方法:传输、热对流和辐射源。因辐射源制热量十分小,因此这篇文章主要是探讨传输和热对流2种热传导方法。

  在LED路灯中,导热具体表现在封裝构造与热管散热器中,而对流传热关键靠热管散热器来反映。因而,在功率大的LED路灯中,外界热管散热器的设计十分重要,立即影响到整体体系的排热工作能力。

  在制做LED路灯时,一般 将封裝好的LED光源电焊焊接在MCPCB上,然后MCPCB与外界的热管散热器根据选用传热黏合剂及其机械设备标准件法等稳定在热管散热器上,如图所示1所显示。发热量的关键传送安全通道为:PN结-Cu柱-MCPCB-热管散热器-气体(自然环境)。

  

图1 热量传输通道示意图

  图1 发热量传送安全通道平面图

  文中关键考虑到热管散热器对排热的危害,选用的热管散热器构造为一块含有许多排热板翅式的热的抗磁质,根据具备一定壁厚的“传热板”固定不动住运载有LED光源的MCPCB,实体如图2所显示,基本参数见表1。

  

图2 KS 路灯实物图

  图2 KS 道路路灯实体图

  表1 道路路灯主要参数

  

表1 路灯基本参数

  最先,依据照明灯具、封裝灯源等具体规格,在有限元分析仿真模拟分析系统ANSYS中创建实体模型以下。

  在这里实体模型中,充分考虑照明灯具热传导的具体方式,忽视了封裝灯源的脚位对排热的危害。与此同时,因为封裝用的环氧树脂胶导热系数仅有0.2W/mK,在这儿作隔热解决。此外,假定各表面均为理想化触碰页面,即不考虑到页面传热系数。在模仿流程中,初始条件设定以下:集成ic输出功率为1 W,光电转换高效率设定为15%,与空气对流指数设成5,排热体光度为0.5,工作温度为25℃。

  2 热管散热器主要参数提升

  现如今,LED路灯排热设计方案中具有下列难题:排热板翅式总面积随便设置;排热板翅式布局方法不科学;照明灯具排热板翅式的安排沒有充分考虑照明灯具的应用方法,危害到板翅式实际效果的充分发挥;注重导热阶段、忽略热对流排热阶段;忽略热传导的效率性。这类通常致使了热管散热器品质巨大,在其中一部分板翅式沒有充分发挥或功效很比较有限。

  

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