LED平板筒灯配光设计及仿真分析

传统的LED筒灯普遍存在安装高度大、光效低、亮度不均匀、眩光严重等缺点,针对这些缺点,设计了一款安装高度低、高光效、高均匀、低眩光的LED平板筒灯。用ProE建立了LED平板筒灯的三维模型,把这一模型导入Tracepro软件,进行仿真分析了LED平板筒灯侧反射面和底面的夹角对筒灯亮度均匀性和眩光的影响;BM-7A亮度计测试结果显示,LED平板筒灯出光面亮度均匀性达到89.6%;根据近场分布光度计GO1900测试结果显示,所设计的LED平板筒灯光束角为99.7度,有较好的防眩光效果;积分球光学测试显示,色温3000K时,所设计的LED平板筒灯光效达到106.67lm/W。这些测试结果表明,所设计的LED平板筒灯,有良好的照明效果。     

大功率LED筒灯散热通道数值模拟及优化设计

基于大功率LED筒灯散热实验建立了筒灯的三维模型,并利用有限元软件FloEFD进行了热学模拟.采用热阻网络分析方法得出LED筒灯散热的薄弱环节,从而有针对性地对筒灯的基板、散热器结构和材质进行了优化设计.实验结果表明,散热器高度为70 mm,翅片为20片,材质选用型号为AL6063,基板采用厚度为0.635 mm时,覆铜层氧化铝板的LED筒灯模型散热效果最好,其结温最高为49.34℃,成本为25.7元,这证明本优化设计过程可以为实际的灯具生产提供理论指导和技术支持.     

基于高发光质量的大功率LED筒灯结构设计与分析

针对现有LED筒灯普遍存在发光均匀性差,发光效率低等问题,设计一种高效发光透光板,并在筒灯的灯座实现整体结构设计,为光源准确定位、整体灯具散热、延长灯具寿命提供条件。结果表明,该筒灯发光均匀,发光效率高,同时制造、安装工艺简单,有效降低了筒灯的制造、维护和安装成本。     

基于视亮度的LED筒灯照明评价方法研究

LED筒灯与传统光源筒灯相比,在安装与光效等方面具有较大的优越性,已被广泛应用于各个领域。然而其除了影响视觉效果外,还会影响人体的生理功能。论文基于视亮度方法,针对不同色温下LED筒灯照明进行了评价研究。研究成果有望为实现更加人性化、舒适化的LED筒灯照明提供实用性的理论支持。     

大功率LED阵列散热结构热分析

在自然对流冷却状态下,不同的散热结构对大功率LED阵列散热性能有显著影响。采用有限元分析法,对不同散热模型进行了分析并得到工作稳定时的热分析图;对比直片形、弧形、弧钉形散热结构的散热效果,逐步得出弧钉形散热结构散热效果最好,使得空腔以及芯片处温度均在合适的范围内,灯具的使用寿命达到近40000h。另外,模拟得出在普通散热设计中,灯具适合的功率约为13．75w。通过有限元法仿真模拟得出较为合理的结果,有效地减少了实验损耗。     

大功率LED太阳花相变散热器数值优化研究

随着LED芯片单颗功率和封装集成度的提高,散热问题已成为大功率LED迫切需要解决的问题.文章提出了一种基于相变传热的一体化大功率LED太阳花散热器,利用正交实验和模拟仿真相结合的方法对太阳花散热器进行了优化,分析了中心孔直径和翅片参数的改变对散热器性能的影响.将数值模拟的结果与实测值进行了对比,结果表明:散热器的热性能影响因素从主到次为翅片厚度,数目,高度,中心孔直径,最佳方案最高温度降低了5.94℃,优化后的散热器能够满足200 W以上集成LED灯的散热要求.     

基于圆环孔合成射流器的LED前照灯散热控制

采用实验方法明确圆环孔合成射流器的速度分布特征,利用参数化方法获得最佳散热距离,将其与发光二极管(LED)前照灯组合后采用实验方法明确合成射流器对LED前照灯的散热效果。基于大涡模拟对该部件的流场及温度场进行解算,在验证仿真方法有效性的同时明确温度及换热系数的分布规律。采用正交分解法对该部件流场及铝基板表面对流换热系数进行分析,表明壁面对流换热系数的分布特征及合成射流器的散热控制效果主要由流场中的大尺度涡结构所决定。     

基于有限元分析法的UV-LED固化散热仿真研究

为了解决UV-LED固化装置散热性能差的问题,对一款UV-LED固化装置的散热单元进行有限元分析。建立了LED阵列到散热翅片的热阻网络,采取控制变量法对UV-LED散热装置进行仿真模拟,研究了板翅式散热器和针翅式散热器的散热对比。结果显示,针翅式散热器具有更好的散热性能,在翅片排布为6×18、厚度为2 mm时,散热器的散热性能最好。固化装置的仿真模拟实验对大功率UV-LED风冷散热器的设计具有一定的参考价值。     

基于半导体制冷的大功率LED温度控制系统

采用半导体制冷技术对大功率LED主动散热,设计并搭建了以微控制器(STC89C52)和半导体制冷器(TEC1-12703)为核心的大功率LED温度控制系统,实现了温度的测量、显示、设置及控制。该温控系统的控制部分输出不同占空比的PWM波,控制半导体制冷片驱动电流的大小,从而达到不同的制冷效果,完成温度控制。实验结果表明,当环境温度为22~25℃时使用该系统对7×3 W的LED模组进行温度控制,可使LED模组的基板温度稳定在40~70℃。LED基板的上、下极限温度分别设置为64℃和65℃时,实际制冷所消耗的功率只有LED工作功率的27%。该系统制冷速度可达14℃/min,温度波动仅为±0.5℃,满足LED散热的需要。     

针式翅片圆筒散热器的自然对流散热研究

对自然对流散热条件下的LED灯具常用圆筒型散热器散热性能进行了数值仿真研究,并对比了针形翅片散热器与平板翅片散热器的热性能.讨论了热源功率大小、针形翅片的高度和竖直方向的个数分别对散热器热性能的影响.研究中给出了翅片高度与散热器高度的比例系数.分析了在不同高度比例系数下散热器在热性能上的变化,最终确定了最优的比例系数以及分析了该比例系数下翅片总重量的减少量.仿真结果表明:比例系数较大时,针形翅片散热器重量比平板式翅片散热器重量小,然而两种类型翅片的散热器在热性能上没有显著的区别.     

大功率半导体发光二极管液冷板散热性能分析

液冷板体积小，散热效果明显，被广泛应用于密集电子器件的散热。为研究液冷板内部的流动与传热过程，实现高效散热，利用计算流体力学（CFD）方法对液冷板进行热固耦合三维数值模拟，对比分析了水、乙二醇、酒精及甘油4种常见的不同类型冷却液在冷板内的流动规律与换热特性，研究了冷却液入口流速对综合散热性能的影响，并通过理论计算的方法加以验证。结果表明：设计的液冷板具有较好的流动和换热性能，4种冷却介质的综合散热效果均随入口流速增加而得到不同程度改善，最佳入口工况流速为2.5 m/s。以发光二极管芯片结温为散热性能指标，发现水的散热效果最佳，基板表面温度分布较为均匀。     

LED汽车前照灯的散热机理与模拟

利用热电制冷原理对LED汽车的前照灯进行系统散热模拟,研究LED的结温,半导体制冷器的工作状态,散热器热阻之间的关系。模拟结果表明,利用多级半导体制冷给汽车LED前照灯散热比较有实用价值。     

LED散热体冲压成形尺寸和形状的误差数学模型建立

基于误差反向传播算法,建立发光二极管(LED)散热体冲压成形尺寸和形状误差数学模型.阐述MATLAB神经网络工具箱求解误差数学模型的具体过程.针对某具体LED散热体产品,基于其相关的仿真数据与设计的MATLAB程序,求解出该LED散热体尺寸和形状误差数学模型.验证结果表明:实验的壁厚分布值与文中数学模型预测的壁厚分布值走势整体吻合,局部偏差不大;所建立的LED散热体冲压成形尺寸、形状误差数学模型具有一定的实用性.     

一种平板热管散热器传热特性的实验研究

对一种以微槽道作为吸液芯的平板式热管散热器的传热特性进行了实验研究。分析了加热功率、冷却强度、工作倾角等因素对该平板热管散热器传热性能的影响规律。实验结果表明热管内部热阻所占热管散热器总热阻的比重很小。热管冷凝端的高效散热是热管散热器正常稳定工作的关键。该平板热管散热器的散热能力强;并具有良好的均温特性,在散热冷却领域具有良好的应用潜力。     

基于热传导设计的LED器件散热研究

大功率LED(Light Emitting Diode)散热技术已成为半导体照明产业发展的一项关键技术。本文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。     

高导热石墨烯/萘甲醇复合薄膜的制备及其在LED上的应用

石墨烯由于具有超高的导热性能,在热管理上有着广阔的应用前景。从修复结构缺陷出发,以氧化石墨烯为原料,有机小分子萘甲醇为修复剂,采用蒸发自组装法制备氧化石墨烯/萘甲醇(GO/NMT)复合薄膜,然后经过高温石墨化得到石墨化–石墨烯/萘甲醇(g-GO/NMT)薄膜。通过SEM、FT-IR、XRD、拉曼对制备的复合薄膜进行结构分析,并对其导热性能进行测试,当NMT的添加量为15%时,薄膜热导率达856.476 W/(m·K ),比石墨化–石墨烯(g-GO)薄膜的热导率提高了35%;通过对商用LED灯芯实际散热进行测试,g-GO膜的表面温度高达33.7 ℃,而g-GO/NMT复合膜的温度较低,仅为31.5 ℃。研究结果表明,g-GO/NMT复合膜具有更好的散热性能和更有效的热管理能力。     

电动汽车锂离子电池组内散热特性数值模拟研究

锂离子电池组涉及数据规模庞大,传统方法无法有效实现对其散热特性的研究,为此,提出一种新的通过数值模拟方式研究电动汽车锂离子电池组内散热特性的方法。介绍了锂离子电池组工作原理,分析了锂离子电池的充放电过程。通过雷诺平均法进行雷诺时均处理,获取电动汽车锂离子电池组内散热控制方程和湍流方程。介绍了初始和边界条件,通过CFD实现控制方程的求解。依次进行了锂离子电池表面散热特性数值模拟、不同风孔大小下电池组散热特性数值模拟、不同倍率充放电后电池组散热特性数值模拟以及不同环境温度下电池散热特性数值模拟。实验结果表明,锂离子电池中心垂直截面和上下壁面的温度分布均为中心最高,壁面较低,壁面温度梯度大,热量散失速度快;在风孔大小和出口大小相近,充放电倍率为1C时,电动汽车锂离子电池组内散热性最佳;环境温度越低,电池温度升高幅度越大,散热性能越好。     

石墨烯及二维六方氮化硼在LED散热中的应用

随着发光二极管的广泛应用,其散热问题日趋受到重视.针对发光二极管热导率影响其量子效率和产品寿命的问题,以具有高导热性能的石墨烯和二维六方氮化硼材料作为研究对象,综述了石墨烯和二维六方氮化硼在发光二极管电子器件散热领域中的一些重要的基础研究成果,并展望其在未来的应用前景.