南京航空航天大学 机电学院, 江苏 南京210016
为解决LED集成芯片光源的散热问题, 提出一种整体式热管散热器, 并在不同的热源功率、充液率、倾角下进行了自然对流散热实验研究。结果表明: 散热器的热管最佳充液率为30%。热功率较小时, 0°～50°倾角对热管传热影响不大; 倾角达到75°时, 各功率下的热管传热及散热器热阻都明显恶化。散热器启动时间约为30 min, 且几乎不受功率大小影响; 但75°倾角下, 需要更多时间达到稳定。相比于常见的平行板和太阳花翅片散热器, 采用整体式热管散热器散热的芯片结温可得到更有效控制。
热管 散热器 热阻 结温 LED LED heat pipe heat sink thermal resistance junction temperature
为提高LED的散热性能, 研究了肋片截面形状及安装角度对LED散热性能的影响, 获得了较优的肋片横截面形状和最佳肋片安装角度。首先, 利用Matlab软件对矩形截面和三角形截面进行数值计算, 选择具有较优截面形状的肋片制作3个实物模型;接着, 通过温度场测试实验, 对3种不同肋片安装角度的模型进行温度场分析, 比较并利用Ansys仿真反求出各个模型的表面对流换热系数, 进一步验证安装角度对LED散热性能的影响;最终获得较优的肋片截面形状为矩形, 最佳安装角度为90°(即垂直于水平面)。
LED散热 肋片 截面形状 安装角度 热分析 LED heat dissipation fin shape of cross-section installation angle thermoanalysis
