文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.191302
中文引用格式: 饒剛,楊東恒,王威. COB-LED廠房燈翅片偏轉(zhuǎn)角對(duì)散熱性能影響研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2020,46(5):102-106.
英文引用格式: Rao Gang,Yang Dongheng,Wang Wei. Effecting study of the radiator fin deflecting angle to COB-LED workshop lamp on the heat dissipation performance[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(5):102-106.
0 引言
COB(chip on board)-LED是將多個(gè)LED晶元芯片封裝在同一塊基板上,實(shí)現(xiàn)光源的模塊化以便于生產(chǎn)安裝。COB-LED具有光效高、光照均勻等優(yōu)點(diǎn),但是這種光源在工作時(shí)熱流密度大,如果晶元芯片產(chǎn)生的熱量無(wú)法通過(guò)散熱器有效導(dǎo)出到環(huán)境中,則會(huì)造成晶元芯片的結(jié)溫升高、光強(qiáng)下降及使用壽命縮短等問(wèn)題,從而影響燈具的性能[1-2]。COB-LED廠房燈主要采用自然對(duì)流散熱,該散熱方式只需在光源上安裝散熱器,無(wú)需添加風(fēng)冷或者液冷裝置,更加節(jié)能環(huán)保[3]。
目前對(duì)于圓形COB-LED光源的散熱,主要采用圓形底板散熱器。散熱器翅片主要為直翅片,布局方式為平行式布局和發(fā)散式布局,周旭等人的研究表明發(fā)散式布局散熱效果優(yōu)于平行式布局[4]。但是這種直翅片散熱器翅片間氣體流動(dòng)均勻,不利于強(qiáng)化換熱。為增強(qiáng)自然對(duì)流散熱,PARK S J等人采用在圓形底板上添加中空?qǐng)A柱,然后在圓柱表面添加開(kāi)縫翅片布局方式[5]。對(duì)翅片進(jìn)行交錯(cuò)式布局或改變翅片放置角度來(lái)增強(qiáng)自然對(duì)流散熱[6-7]。為增強(qiáng)圓形底板散熱器中心散熱效果,Schmid等在散熱器中心進(jìn)行開(kāi)孔設(shè)計(jì)增強(qiáng)散熱器中心的對(duì)流換熱,對(duì)開(kāi)孔直徑和高度進(jìn)行優(yōu)化[8]。以往的研究都是對(duì)直翅片尺寸和散熱器布局進(jìn)行優(yōu)化解決LED溫升問(wèn)題,并沒(méi)有從翅片偏轉(zhuǎn)角研究LED散熱器的均溫和散熱性能。本文以初步設(shè)計(jì)的50 W COB-LED廠房燈直線式翅片散熱器為基礎(chǔ),改變傳統(tǒng)的散熱器優(yōu)化方式,運(yùn)用極坐標(biāo)點(diǎn)擬合法改變翅片的偏轉(zhuǎn)角度,以增強(qiáng)散熱器均溫和散熱效果。對(duì)比分析不同偏轉(zhuǎn)角翅片散熱器的底板溫度、翅片間空氣流動(dòng)特性。以晶元芯片工作溫度、散熱器熱阻、散熱器質(zhì)量等參數(shù)作為散熱器優(yōu)劣的評(píng)判參數(shù),通過(guò)對(duì)不同偏轉(zhuǎn)角度散熱器模型進(jìn)行熱仿真分析、對(duì)比,從而確定出最佳翅片偏轉(zhuǎn)角度[9]。
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作者信息:
饒 剛,楊東恒,王 威
(武漢科技大學(xué) 機(jī)械傳動(dòng)與制造工程湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢430081)