功率型LED散熱性能研究.pdf

1、發(fā)光二極管（簡(jiǎn)稱LED）具有體積小、質(zhì)量輕、環(huán)保無(wú)污染、耗電量少、響應(yīng)時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。與傳統(tǒng)光源相比，其突出的性能引來(lái)了世界各國(guó)各地區(qū)地積極研發(fā)，被稱為照明領(lǐng)域的第三次革命。但是，隨著LED功率的不斷提高，其散熱問(wèn)題也越來(lái)越突出，散熱問(wèn)題制約了LED的進(jìn)一步發(fā)展。
　　本文利用CFD軟件Fluent對(duì)功率型LED散熱性能進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容有:針對(duì)單芯片LED5種不同結(jié)構(gòu)的散熱器，根據(jù)結(jié)溫最低及方便加工等原則，選擇了肋片

2、與基板成90°夾角垂直式的這種散熱器，并對(duì)這種散熱器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，最后得出一種有效的結(jié)構(gòu)。
　　研究了集成式大功率LED矩形肋片式風(fēng)冷散熱器在空氣強(qiáng)制對(duì)流條件下的流場(chǎng)及溫度場(chǎng)?？諝饩鶆虻亓魅肷崞?，在肋片摩擦阻力和壓差作用下，中間區(qū)域速度逐漸減小，芯片正對(duì)下方流速減小最快。由于中間區(qū)域壓力的增大，沿y方向中間壓力高于兩邊出口壓力，流體以射流的形式流出散熱器，靠近出口區(qū)域速度逐漸增大，空氣流出散熱器后，在周圍空氣阻力作用下流速逐漸

3、減小。散熱器兩側(cè)肋片溫度基本都維持在302K左右，中間部分在305K左右，兩側(cè)溫度低于中間溫度;軸向上肋片最高溫度從303K到305K左右，最低溫度維持在300K左右，肋片上部溫差大，熱量有堆積，芯片正對(duì)下方肋片區(qū)域溫度最高。
　　設(shè)計(jì)了矩形肋片式、釘柱形肋片式和矩形與釘柱混合式肋片三種風(fēng)冷散熱器。通過(guò)對(duì)比分析三種散熱器的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)，結(jié)果表明釘柱型散熱器的流動(dòng)擾動(dòng)大，摩擦阻力大，流速最小，芯片結(jié)溫最高為309K，并且芯片的溫度梯