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LED芯片分布对散热性能影响的研究

& nbsp;本文针对65mm 65mm的情况,一侧有9个1mm 1mm的1W LED芯片,而另一侧则有铝制散热片。通过数值方法求解三维稳态热微分方程,并通过计算机专用软件计算差。
当LED芯片分布时,根据其温度场分析散热器芯片表面的温度分布,以分析LED芯片分布对其散热的影响。结果是,当芯片集中时,这九个芯片的散热效果最差。
芯片之间的距离应大于5mm,并且芯片的温度可以降低近5℃。 LED照明由于其显着的节能效果而被认为是下一代照明技术。
LED是一种冷光源,其光谱不包括红外部分,但是当前LED的发光效率仅达到20%,这意味着超过80%的电能被转换为热量。如果不能有效地散热,芯片的温度将升高,这将导致光效率下降,光衰减将增加,严重时芯片将被烧毁。
LED芯片的散热是当前LED照明发展中尚未解决的问题。 LED芯片的散热过程并不复杂。
它只是一系列的热传导过程以及对流传热过程。温度范围不高。
它属于常温传热。可以使用计算机专用软件来求解其中的热传导过程,以求解三维热传导微分方程。
分析LED芯片和散热器中的热传导过程以及散热器表面上的对流传热,并分析整个传热过程中的主要热阻及其原因。可以获得非常清晰的解决方案。
使人们成为目标。但是目前的LED散热和类似半导体芯片的散热尚缺乏这项基础和指导性研究。
即使有人这样做,也不是所有人都知道的。结果,今天的LED散热技术就像春秋战国时期一样,出现了热管的使用,甚至提出了环形热管。
本文仅研究和分析LED芯片分布对散热的影响,这将对LED芯片的设计和制造起指导作用。 1.计算和模拟模型图1如图1所示,铝制散热器的一侧装有9个1& TImes; 1mm,1w芯片,厚度为0.1mm的导热率为4w /(m& amp; amp; amp; 1mm。
翅片的总面积为m2,空气对流的传热系数为= 6 w /(m2& k),铝的热导率为202 w /(m& middot; ; k)。为了简化计算,不考虑散热片中的热传导问题,并且简化了散热片的散热表面并将其转换为65& TImes; 65mm的对流传热表面和85的对流传热系数。
w /(m 2& middot; k)。那就是为了解决铝块(65×65×3mm)在一侧具有对流传热表面(= 85w /(m2·k))和9个芯片(1×1mm)的问题,当芯片间距不同时,在另一侧(65×65mm×3mm)1w)内部温度场。
求解方程:是三维稳态热微分方程,通常称为拉普拉斯方程。使用特殊的计算软件来解决。
2,计算结果图2显示了LED芯片以不同的芯片间距位于散热器金属表面中心点的温度分布。芯片间距L为1mm,2.5mm,5mm,7.5mm,10mm,15mm,20mm,25mm,30mm。
当L = 1mm时,即9个LED芯片被分组在一起,并且它们之间没有间隙。表1列出了不同芯片间距下LED芯片所在的散热器金属表面中心点(即最高温度点)的温度值及其差异。
在上述计算中,环境温度为40°C(313K)。 & nbsp;& nbsp; 3.分析从图2和表1可以清楚地看到,当将9个LED芯片组合在一起(芯片间距L = 1mm)时,中心点(芯片的最高温度为Point)最高温度意味着最差的散热效果。
当切屑间距增加1.5mm(L = 2.5mm)时,最高温度降低3.1℃,并且当切屑间距增加时,。

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