功率型LED散热性能研究
发光二极管（简称LED）具有体积小、质量轻、环保无污染、耗电量少、响应时间短、使用寿命长等特点。与传统光源相比，其突出的性能引来了世界各国各地区地积极研发，被称为照明领域的第三次革命。但是，随着LED功率的不断提高，其散热问题也越来越突出，散热问题制约了LED的进一步发展。 本文利用CFD软件Fluent对功率型LED散热性能进行了研究，主要内容有:针对单芯片LED5种不同结构的散热器，根据结温最低及方便加工等原则，选择了肋片与基板成90°夹角垂直式的这种散热器，并对这种散热器进行了优化设计，最后得出一种有效的结构。 研究了集成式大功率LED矩形肋片式风冷散热器在空气强制对流条件下的流场及温度场。空气均匀地流入散热器，在肋片摩擦阻力和压差作用下，中间区域速度逐渐减小，芯片正对下方流速减小最快。由于中间区域压力的增大，沿y方向中间压力高于两边出口压力，流体以射流的形式流出散热器，靠近出口区域速度逐渐增大，空气流出散热器后，在周围空气阻力作用下流速逐渐减小。散热器两侧肋片温度基本都维持在302K左右，中间部分在305K左右，两侧温度低于中间温度;轴向上肋片最高温度从303K到305K左右，最低温度维持在300K左右，肋片上部温差大，热量有堆积，芯片正对下方肋片区域温度最高。 设计了矩形肋片式、钉柱形肋片式和矩形与钉柱混合式肋片三种风冷散热器。通过对比分析三种散热器的流场和温度场，结果表明钉柱型散热器的流动扰动大，摩擦阻力大，流速最小，芯片结温最高为309K，并且芯片的温度梯度较大，所以其散热效果最差;混合型散热器的流动最好，并且芯片的温度梯度较其他两种散热器更为均匀一些，有利于延长芯片的使用寿命，其散热效果也是最理想的。矩形散热器散热效果居中。
发光二极管;散热性能;数值模拟;散热器;优化设计
东北大学
硕士
工程热物理
梁儒全
2011
中文
TN312.8;TN305.94
92
2014-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）