文档介绍
| 随着绿色照明事业的不断推进，寻求高效、节能、无污染的新型光源成为近年来照明行业的主要任务。LED作为第四代照明光源，具有高亮度、低消耗、高可靠性、寿命长等优点，在人们对照明需求不断扩大的今天其应用越来越广泛。不断增大单颗LED灯的功率已成为满足人们对灯具亮度需求的主要方法。随着功率的不断增大，LED灯的结温不断升高，LED的散热问题已经成为制约LED产业发展的瓶颈，所以提升光通量、降低结温是延长LED寿命、推动LED产业发展的有效途径。本文以吉林省重大专项课题为依托，针对大功率LED灯具的散热问题进行研究，通过对灯具的对比分析研究出有效的散热装置，主要工作如下：（1）论文介绍了选题的背景意义、LED的发光原理和国内外发展现状，直观地展示了LED的发展前景。针对本文将要研究的散热问题，对LED照明灯进行了热学理论分析，分别介绍了LED灯的传热方式、散热方法和有限元软件ABAQUS的温度场模拟过程，分析了传热过程的有限元理论，并用热电模拟法模拟了LED灯的传热路径，为后续的热阻计算做准备。（2）论文在理论分析的基础上，对与吉林省恒光科技有限公司共同开发研制的三种大功率LED照明灯具进行了试制模拟。具体过程为：对已开发灯具进行调试，在室温环境下用热电偶测量仪测量灯具各个位置的温度；利用AUTOCAD建立灯具二维简化模型，利用UG和ABAQUS/CAE建立灯具三维简化模型，并导入ABAQUS进行温度场的模拟，得到灯具温度云图和温度梯度图。通过计算翅片效率和灯具热阻可知，翅片型散热器是有效的散热设备，其他条件相同时，翅片效率和翅片的高度成反比；粘结材料的热阻占灯具热阻的比例很大，寻求热导率大的粘结材料是减小热阻、加快散热的有效方式。（3）针对翅片型散热器的成型问题，论文简要讲述了翅片的制造方法，着重讲述了目前生产中常用的挤压生产过程，并从挤压设备、挤压模具设计和挤压速度三个方面进行论述。（4）论文对翅片型灯具和水冷型灯具分别进行了模拟分析，并在此基础上将三种灯具进行了对比，得出结论：水冷灯2是最为有效的散热装置，水在系统散热中起关键作用。论文在大量温度测试和模拟的基础上，将翅片型大功率LED灯具和水冷型大功率LED灯具在散热方式、散热路径和散热效果等方面进行了对比分析，总结了实验得出的结论，并指出实验和模拟过程中需要改进的地方，为大功率LED灯具散热问题的后续研究提供了理论和实践基础。 |
文档标签:
半导体技术
