基于flow simulation的大功率LED热分析与热设计

LED被认为是21世纪的照明光源,LED结温的高低会直接影响到器件寿命,因此散热是制约LED发展的关键问题。课题首先参照几款现有灯具,对LED灯具进行散热分析,得到LED灯具的散热模型;其次借助热分析软件flow simulation,对LED灯具进行散热结构设计;最后对灯具设计方案进行优化设计。最终研究影响LED灯具散热性能的因素,并设计出一款散热性能良好的翅片型散热结构的洗墙灯,其结温温度不超过60℃。     

烟囱效应在大功率LED灯具散热器设计中的影响分析

烟囱效应具有强化对流、增强换热的能力。本研究设计了一款基于烟囱效应的大功率LED灯具散热器,采用有限元分析法分析烟囱效应在散热器散热过程中的作用效果。分别探讨了烟囱的高度、烟道孔径以及烟囱个数对散热器散热性能的影响。研究表明,本研究中烟囱烟道孔径的最佳尺寸为6mm。烟囱的高度可依据散热器的高度设计取40 mm~50 mm。在设计条件允许的前提下,烟囱个数越多散热器散热效果越好。     

大功率LED封装的散热分析

建立大功率LED的三维封装模型, 利用有限元方法对LED的温度场分布进行模拟计算, 通过改变LED封装的相关参数, 分析得到了键合材料和基板厚度等对LED封装散热的影响, 这一设计方法对优化LED的封装具有一定的指导意义。     

照明用大功率LED散热研究

大功率LED体积小、工作电流大,输入功率中大部分转化为热能,散热是需要解决的关键技术.文章介绍了大功率LED热设计的方法,针对大功率LED的封装结构,建立了热传导模型;对某照明用大功率LED阵列进行了散热设计,通过仿真分析和热评估试验验证了所采用的散热方法和设计的散热器满足LED阵列的散热要求.     

大功率LED封装的热管理

建立了一种大功率LED照明灯具的实际封装结构,采用ANSYS有限元软件对其进行热分析,得出了其稳态的温度场分布,并通过实际测量与计算得出了原始模型LED的实际节温,在此基础上提出了几种优化方案,分别采用不同的LED封装材料以及不同的铝热沉结构尺寸,并且进行了模拟对比,对其中一种可行性方案进行了参数优化,在经济和效果之间达到了较好的平衡,获得了较好的优化效果.     

大功率LED散热技术和热界面材料研究进展

LED结温的升高将造成发光强度降低、发光主波长偏移、寿命降低等不利影响,开发高效、紧凑、低成本、高可靠性的散热技术是LED的重点研究内容之一。总结了目前大功率LED不同类型散热技术的原理及其研究现状,包括自然对流、风冷、液冷、热管和热电制冷等,分析了各种散热技术的优缺点。并介绍了目前LED常用的几种热界面材料,指出碳纳米管是一种非常有潜力的热界面材料。     

多排阵列大功率LED的ICEPAK热设计

随着LED的集成度越来越高,LED的散热问题越来越突出。为提高LED的使用寿命和可靠性,使用专门的热分析软件ANSYS ICEPAK对影响多排阵列大功率LED散热的关键因素风扇质量流量、翅片厚度以及翅片行间距等进行分析研究。结果得出基板温度随风扇质量流量的增大而降低,随翅片厚度的增加先降低后升高,随翅片行间距的增加先降低后升高,并分别提出有效的改进措施。最后对初始模型进行参数优化,将风扇质量流量从初始的0.005 kg/s优化为0.010 kg/s,将翅片厚度从初始的0.018 m优化为0.012 m,将翅片行间距从初始的0.014 m优化为0.010 m。优化后基板的温度为81.31℃,比优化之前的107℃降低了25.69℃。     

大功率LED灯散热性能研究

在对散热性能对大功率LED灯性能的影响进行分析的基础上,探讨了影响大功率LED灯散热性能的相关因素,并以具体的对象设计了大功率LED灯的结构参数。     

嵌入式大功率LED的散热技术研究进展

发光二极管(light-emitting diode,LED)是公认的新一代光源,具有长寿命、节能环保、高可靠性的优点。但LED在工作过程中会产生大量的热量,如果无法有效散发出去将严重影响其性能。尤其对于当前研究热点的嵌入式大功率LED灯具,散热问题更加严峻,已成为制约该领域研究的瓶颈之一。目前常用的散热方式分为被动散热和主动散热两种,本文将对这两种散热方式的研究进行简介,希望对人们了解该领域的研究有所帮助。     

大功率LED路灯的散热结构设计和参数优化

为了达到对大功率LED路灯产品既降低制造成本(散热器质量)又加快散热的目的,优化了LED路灯散热器结构.在对原有结构参数化建模及热分析的基础上,采用正交试验分析了散热器中平板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度4因素对产品质童与散热效果的影响,并研究了同一结构下热传导与热对流两种方式对散热的影响,最终得出了一个较为理想的...     

大功率LED封装有限元热分析

介绍了有限元软件在大功率LED封装热分析中的应用,对一种多层陶瓷金属(MLCMP)封装结构的LED进行了热模拟分析,比较了不同热沉材料的散热性能,模拟了输入功率以及强制空气冷却条件对芯片温度的影响.结果表明当达到热稳态平衡时,芯片上的温度最高,透镜顶部表面的温度最低,当输入功率达到3 W时,芯片温度超过了150℃,强制空冷能显著改善器件的散热性能.     

一种高功率LED射灯的散热设计与实验研究

以一款MR16 LED射灯为模型,采用ANSYS有限元软件进行热分析。以散热器翅片保持60℃为标准,通过实验与仿真相结合的方法,分析了LED射灯的热流功率、散热器基座厚度、LED芯片间距、对流面积对整个系统散热性能的影响。结果表明,散热器对流面积是影响灯具散热性能的最重要因素;对一定的散热器,存在一个有效的最大芯片输入功率。现有MR16 LED射灯的散热器最大散热功率只能达到2.5 W左右,要使散热功率增大并且发挥散热器最佳性能,必须增加散热器的对流面积。对该结构散热器散热性能的定量研究对今后高功率LED灯具的生产具有一定的指导意义。     

功率型白光LED封装的热分析

应用有限元方法研究了一种典型的白光LED封装结构的温度场、光波电磁场及热应力场的分布规律,分析结果表明:对支架式封装的功率型LED系统,当达到热稳态平衡时,在芯片上的温度达到最高,环氧透镜顶部表面的温度最低,对1 W功率芯片,在自然冷却时最高点与最低点温度差为5.4℃,在强制风冷时最高点与最低点温度差为2.5℃.LED温度场分布对光波电磁场有影响,芯片温度越高其发光强度下降也越快;温度引起的热应力主要集中在芯片附近,芯片与基板之间的焊料处也存在较大的应力.     

基于板上封装技术的大功率LED热分析

根据大功率LED板上封装(COB)技术的结构特点,提出三种COB方法.第一种方法是把芯片直接键合在铝制散热器k(COB-III型),另外两种方法是分别把芯片键合在铝基板上和铝基板的印刷线路板上(COB-II和COB-I型),并对三种COB的热特性进行有限元模拟、实验测量和对照分析.结果表明:在环境温度为30℃时,采用第...     

LED封装的热控制优化设计

基于某型LED模块的实验结果,从热膨胀匹配、冷却技术的选择、发光效率、焊料及硅胶选择等方面对大功率LED的热控制问题进行了优化设计。实验结果表明,优化设计后的大功率LED的转换效率和光通量等指标都有了一定程度的改善。     

LED路灯热分析及散热结构设计

LED作为第四代照明光源已被广泛应用于显示和照明系统设备,但由于其光电转化率较低,大部分电能实际转化成了热量,所以如何提高其散热能力是大功率LED实现产业化亟待解决的关键技术之一。文章以某公司LED路灯为模型,采用ANSYS有限元软件对其进行参数化建模及热分析,得出了其稳态的温度场分布,在此基础上通过设计正交实验,分析了铝制热沉不同结构参数对其温度场的影响情况。由最终的结果可知,在合适的范围内使散热器翅片的厚度和间距较小一些,可得到较为理想的优化结构,既能控制芯片的最高温度,又有效地减小了散热器的质量。文章LED路灯算例得到优化的质量为原质量的33．40％。     

功率型LED封装键合材料的有限元热分析

建立了功率型LED结构,分析了其热阻模型,对采用高导热导电银胶、纳米银焊膏、大功率芯片键合胶、Sn70Pb30四种键合材料的LED进行了ANSYS有限元软件仿真对比研究。结果表明,纳米银焊膏具有最优的传热特性。采用了正向电压法对3W蓝光LED进行了热阻测量,其数值与仿真结果基本相符,验证了模拟仿真结果的真实性。     

大功率LED用封装基板研究进展

LED被称为第四代照明光源及绿色光源,近几年来该产业发展迅猛.由于LED结温的高低直接影响到LED的出光效率、器件寿命和可靠性等,因此散热问题已经成为大功率LED产业发展的瓶颈.文章阐述了大功率LED基板的封装结构和散热封装技术的发展状况,从基板的结构特点、导热性能及封装应用等方面分别介绍了金属芯印刷电路基板、覆铜陶瓷...