应用于大功率LED器件的回路热管散热研究

为解决大功率LED的散热问题,提出一种应用于大功率LED散热的微型回路热管,研究了充液率和倾斜角度对热管冷却大功率LED的启动性能、结温和热阻等特性的影响.研究结果表明:热管的最佳充液率为60％,系统的总热阻为7.5 K/W,此时对应的热管的热阻为1.6 K/W;热管的启动时间约为6.5 min,LED的结点温度被控制在42℃以下,很好地满足了大功率LED的结温稳定性要求.     

一种回路热管对大功率LED散热的研究

针对大功率LED散热能力较其它照明灯具差这一问题,研制了一种应用在多芯片大功率LED散热上的回路热管装置,并研究了热负荷、倾角等对热管的起动性、均温性和热阻等的影响。试验结果表明,所设计的热管散热器的热阻在0.48～1.47K/W之间;在蒸发器倾斜角为0°和30°时,蒸发器的均温性分别被控制在1.5℃和4.3℃以内。因此,将这种结构的热管应用在大功率LED散热系统中时,首先应该对蒸发器倾斜角度对系统散热性能的影响进行测试评估。     

用于大功率LED冷却的热管散热器的实验研究

提出了一种将大功率发光二极管(LED)散热和热管传热相结合的用于大功率LED冷却的热管散热器新概念,并对设计出的热管散热器的传热性能和整体的均温性进行了试验研究.试验结果表明,热管散热器的热阻在0.21～2.6 K/W,且整个散热器具有均匀的温度分布.与当前的LED散热器相比,这种结构的热管散热器具有散热效率高、结构紧凑、热阻小、重量轻、成本低等特点,可以满足未来大功率LED散热的要求.     

基于热管散热的人功率LED热特性测量与分析

提出了一种新型结构的同路热管,建立了回路热管性能测试试验装置.在相同的测试条件下,研究了热负荷、倾角等对回路热管的起动特性和均温特性、热阻等传热性能的影响.试验结果表明,热管散热器的热阻在0.21 K/W～2.6 K/W之间,且整个散热器具有均匀的温度分布.与当前的LED散热器相比,这种结构的热管散热器具有散热效率高、结构紧凑、加工方便、热阻小、重量轻、成本低等特点,可以满足大功率LED散热的要求.     

并行多通道大功率LED回路热管散热器

为解决大功率LED散热问题,构造了一种一体化并 行多通道大功率LED回路热管散热器。利用水作为工质,在不同加热功率、不同倾斜角以及 不同充液比条件下对该新结构热管散热器的热性 能进行了研究。结果表明,这种新结构热管散热器不仅能使散热器上下底板处于均温状态, 而且当芯片加 热功率达到200W时,芯片加热面中心最高温度不超过71.8℃;倾斜角度对热管换热性能影响不大;在一 定加热功率范围内,新结构热管散热器的热阻随加热功率的增大而减小,当芯片加热功率达 到240W时, 热阻最小,最小可达0.19K/W。构造的一体化并行多通道大功率LED 回路热管散热器具有很好的传热性能,并提高了承载高热流密度的能力。     

充液量对回路热管性能的影响

实验研究了以Cu粉烧结块为吸液芯、Al制太阳花散热器为冷凝器的回路热管(LHP)在不同充液率条件下充入工质为无水乙醇后的启动、温度波动以及热阻等传热性能。Cu粉烧结块吸液芯相对丝网吸收层可以产生更大的毛细力,Al制太阳花散热器可以使整个LHP更轻便,利于不同安装场合的应用。研究结果表明:1)LHP的启动受热负荷大小和充液率共同作用;2)温度波动随功率的增加而变得平缓,而随着充液率的增加,温度波动频率却有所上升;3)充液率影响LHP的热阻变化,最佳充液率为60%。     

大功率LED冷却用平板热管散热器的实验研究

对一种新型平板热管散热器冷却大功率LED芯片阵列进行实验研究。在自然对流冷却条件下,分析了平板热管散热器的启动特性、均温特性以及通电电流、倾角对其传热性能的影响。利用热电转换方法得到LED芯片的结温变化。实验结果表明:平板热管散热器的总热阻在0.3053～0.3425℃/W间,且散热器整体温度分布均匀合理,具有很强的散热能力;LED结温在47.9～59.0℃间,远低于110℃。     

基于平板热管的大功率LED散热系统模拟及优化

为解决大功率LED的散热问题,设计了平板热管散热器来实现LED芯片的高效散热。通过Flotherm模拟软件,对大功率LED在自然对流条件下的散热情况进行了三维数值模拟。通过平板热管与常规铜、铝散热基板对比,发现平板热管有效降低了大功率功率LED的结温和热阻,使得LED温度分布更为均匀。此外,还研究了平板热管LED散热系统在不同芯片功率下的热性能,并对四种不同排布方式的LED平板热管散热系统进行了优化,发现阵列分布其温度分布最为均匀,结温最低,是较优的排布方式。     

回路热管换热性能的实验研究

为研究回路热管(LHP)的换热性能,制作了简单的回路热管换热性能测试装置。采用不锈钢为回路热管的材料,500目铜丝网为吸液芯,实验研究了回路热管不同功率下对启动时间和热管热阻的影响。研究结果表明,回路热管的功率增大,启动时间越短,热阻也相应的减小;同时,回路热管冷凝器入口和储液室入口的温度在LHP启动后,会呈现相反的温度波动。研究结果为回路热管散热器的应用提供了理论依据和方便的测试手段。     

低温回路热管技术研究

作为一种高效的两相传热装置,环路热管主要利用工质的气液相变实现热量的远距离传输,因此工质的性质及充装系数对其性能具有很大影响。主要对影响低温回路热管性能的几种关键因素(包括工质品质因数、充液率、重力等)进行了理论及实验研究,并对回路热管进行了优化。将脉管制冷机作为冷源,对其与回路热管进行了集成应用性能研究,为回路热管的空间应用奠定了理论及实验基础。     

回路热管传热特性的测试与分析

回路热管(LHP)是一种利用工质蒸发和冷凝的相变传递热量的高效传热装置。为研究LHP的换热特性,制作了简单的LHP传热性能测试装置。LHP原材料采用不锈钢,工质为二次蒸馏水,毛细吸液芯为500目的铜丝网。实验研究了热负荷及倾斜角度对回路热管传热特性的影响,结果表明,LHP的启动时间和阻值随着加热功率的增加而降低,而随着倾斜角度的单调增大,LHP的启动时间和阻值则呈现先减小后增大的趋势,表现出优越的传热特性。研究结果为LHP在不同安装场合条件下的运用提供一定的实验依据,同时也为现代电子设备散热问题提供了的一种解决途径。     

Thermal design for the high-power LED lamp

This paper summarizes different kinds of heat sinks on the market for high power LED lamps. Analysis is made on the thermal model of LED, PCB and heat sink separately with a simplified mode provided. Two examples of simulation are illustrated as a demonstration for the thermal simulation as guidance for LED lamp design.     

Thermal design for the high-power LED lamp

This paper summarizes different kinds of heat sinks on the market for high power LED lamps.Analysis is made on the thermal model of LED,PCB and heat sink separately with a simplified mode provided.Two examples of simulation are illustrated as a demonstration for the thermal simulation as guidance for LED lamp design.     

适用于大功率光电芯片散热的一体化平板热管

为解决大功率光电芯片散热问题,构造了一种新结构一体化平板热管。利用超轻多孔泡沫金属作为毛细吸液芯,以水、丙酮和乙醇为工质,在不同充液比、加热功率和倾角条件下对新结构热管的热性能进行了研究,结果表明,这种新结构平板热管不仅消除了热管与散热片间的接触热阻,而且使整个散热翅片也处于均温状态,当功率达到380W、热流密度超过445 W/cm2时,热管仍具有较好的均温特性,且热阻较小,可达0.04℃/W。在3种工质中,水是最佳工质选择,且当充液比为30%时具有较好的效果。实验表明,以泡沫金属为吸液芯的新结构一体化平板热管具有很好的传热性能,并扩展了承载大热流密度的能力。