1 天津工业大学 电子与信息工程学院, 天津 300387
2 天津工业大学 天津市光电检测与系统重点实验室, 天津 300387
3 飞利浦(中国)投资有限公司, 天津 300010
4 天津三安光电有限公司, 天津 300384
多芯片LED光源的可靠性分析涉及到光、电、热多个物理场, 高精度的多场分析结果会导致计算资源过多、计算时间过长、计算难度大等问题。为解决上述问题, 本文分别利用传统的有限元算法(FEM)和高效的人工神经网络方法(ANN)进行LED光源温度分析, 并讨论两种方法的优劣性。最后, 通过将FEM分析单一传热物理场的优势与ANN计算时间短、计算资源需求低的优势相结合, 归纳出一种更为高效的方法来进行多芯片LED光源的散热分析。利用该方法, ANN的预测数据与训练数据之间的相关系数达到了0.997 79, 预测结果与实际热分布图有良好的匹配, 计算资源相比传统的FEM方法节约了59％。该方法的应用能够在满足精度的前提下耗费更少的计算资源和时间, 同时提高了分析的灵活性。除此之外, 该方法对求解大功率LED光源寿命等可靠性问题也具有一定的参考价值。
多芯片LED光源 多场耦合 散热分析 有限元算法 人工神经网络 multi-chip LED light source multiphysics field coupling thermal analysis finite element method artificial neural network
1 华南理工大学材料科学与工程学院, 广东 广州 510640
2 华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
过高的工作温度会直接降低LED使用寿命, 并且会影响其发光强度以及发光效率, 导致大尺寸LED背光源光学性能大幅下降。从侧边式LED背光源模组的角度出发, 设计并采用IcePak软件仿真散热铝挤的宽度和厚度对背光模组温度的影响, 最终给出了适用于大尺寸LED背光模组的散热结构。结果表明, 随着铝挤的长度或厚度的增加, LED Bar的温度都会减少, 取铝挤长度为200 mm, 厚度为2 mm, 此时LED Bar的温度为69.4 ℃, 小于70 ℃, 符合设计要求且成本最低。进一步测量对应样机的LED Bar温度, 其最高温度为69.7 ℃, 与仿真实验结果非常接近。该结构制造工艺较为简单、成本低廉, 并且符合背光模组轻薄化的要求, 具有一定的市场价值。
LED背光源 热仿真 散热分析 LED backlight thermal simulation heat-dissipation analysis
随着行波管的大功率小型化,收集极的温度分布和采用的散热手段对行波管的正常工作有很大影响.利用ANSYS软件对行波管收集极的散热问题进行详细的模拟计算,分析比较了不同热流加载方式对收集极温度分布的影响.采用均匀热流加载定性地比较计算了自然冷却、风冷、单层水套和双层水套等不同散热条件下收集极的热耗散功率,计算结果与经验值一致,说明了所用模型和方法的正确性.模拟分析为行波管收集极的散热方案优化设计提供有效的参考依据和手段.
行波管 收集极 散热分析 优化设计 ANSYS
