LED的发展及意义

电子设备热设计应用------------大功率LED灯的热分析一、LED的定义LED，即发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。LED的主要发光部位是一个半导体的晶片，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。LED灯的优点节能寿命长照明耗电仅为普通白炽灯的1/10使用寿命是白炽灯的80－100倍安全、绿色环保、色彩丰富大功率LED灯散热的必要性散热不佳结温上升输出光功率减小耗散功率增大加速芯片蜕化缩短寿命波长漂移二、LED模型及计算散热途径芯片---金线---电极引脚---环境；芯片---固晶胶---散热热沉---环境；芯片---灌封环氧树脂---透镜---环境；传热热阻图R1--环氧树脂导热热阻；R2--树脂表面对流换热热阻；R3--透明环氧树脂辐射热阻；R4--芯片及导热膏热阻；R5—基体热沉导热热阻、对流热阻、辐射热阻；R6--肋片的导热热阻及对流热阻；R7--肋基端表面对流换热热阻；R8--肋片的辐射热阻树脂导热热阻R1AR1hAR12树脂对流热阻R2的计算树脂表面辐射热阻R3223111fWfWTTTTAXR肋片与环境传热热阻R6)()(12/1mlthhPARc结温的初步计算)(fjtTtfjtRT总总Rt对流换热系数的校核32tlgGvrnmrumGCN)P(rlNhum空h=7.345w/(m²·k)程序计算流程图初设对流换热系数值不加辐射时的结温Tj1计算肋基温度辐射热阻加入辐射时的结温Tj2加入辐射时的肋基温度按实验关联式求得对流换热系数求得结温Tj3比较Tj2和Tj3若不相等则改变初设值三.CFD模拟等效热沉等效热沉网格图等效热沉模拟结果实际热沉网格图实际热沉模拟结果改变肋片形式1.肋厚1mm，肋片32个2.肋厚1.5mm,肋片40个3.肋厚1mm,肋片40个4.肋片上打星形孔5.肋之间加筋肋厚1mm，肋片32个肋厚1.5mm，肋片40个肋厚1mm，肋片40个肋片上打星形孔肋片之间加筋肋片加横肋模拟结果类型肋厚肋片个数/个结温/℃实际热沉+改变肋厚度1mm3284实际热沉+改变肋数目1.5mm4084实际热沉+改变肋数及肋厚1mm4078实际热沉+肋片星形孔1.5mm3285实际热沉+肋之间加筋1.5mm3278Theend