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LED散热器设计优化方式

来源:http://www.dgsrq.com/news/hydt/168.html 发布时间:2020-10-15 字号:

在LED性能相同的情况下,引入塑料材料是降低重量的有效途径。另一个改进性能的方案是优化LED散热器的形状。LED散热器优化方法如下。

a)优化方式

考虑到前照灯散热片的空间有限(49mm*93mm*114mm),根据已有经验进行初步设计。目标是将结温降到91℃。对LED散热器结构进行参数优化包括两个步骤:全局和局部结构参数优化。

LED散热器的结构参数包括底座厚度、散热片间隙、散热片长度等。本文以散热片间隙优化为例,对LED散热器进行了优化设计。首先定义的参数是水平间隙,然后在第二步中分析垂直间隙。对每个设计结果进行热仿真,从而得到具有最小重量和结温的设计。

b)仿真

然后在热仿真软件中对不同的LED散热器进行评估,分析每个LED散热器的散热性能。仿真条件为:环境温度25°C、LED(2W/LED)数量15颗。散热片间隙为6mm,LED结温下降了8°C。这种结构设计使LED散热器的重量比原来减少了9%(散热片间隙=5mm)。散热片长度、厚度等参数也可采用相同的方法进行优化。

LED散热器重量减少了10%,但LED仅增加1摄氏度,且结温满足91℃的标准要求。综上所示,散热片的总量减少了19%,LED结温减少了7℃。

c)结果分析

为了解释被动冷却系统改进方案,我们进一步分析了LED散热器的散热性能,原始设计与散热性能差异主要与热对流的改善有关。热对流增强(> 0.3 m / s)使得LED散热器的热阻降低3.6℃/ W。由于热传导较差导致的LED散热器热阻略有增加,但LED结温仍能满足目标要求。

这项研究中,与最初的设计进行对比,重量减少了19%,LED结温减少7℃。LED散热器优化不仅可以减轻重量,还可以提高冷却效率。该优化思路可应用于各种LED散热器。

LED散热器

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