LED圆筒太阳花散热器设计与实验

作     者：唐帆 郭震宁 Tang Fan;Guo Zhenning

作者机构：华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室福建厦门361021 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2017年第54卷第9期

页      面：336-343页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：福建省科技计划引导性重点项目(2016H0022) 华侨大学研究生科研创新能力培育计划资助项目(1400201001) 

主　　题：光学器件 散热 圆筒太阳花散热器 正交优化 烟囱效应 最高温度 

摘      要：为了提高发光二极管(LED)的散热能力,基于烟囱效应,在传统太阳花散热器外侧加装圆筒壁,形成特殊的烟囱结构。运用Solidworks软件构建三维模型,用其插件Flow Simulation进行热仿真,并以散热器翅片数12个、最大直径70mm、高度40mm为基础模型参数,进行优化研究。研究表明,在翅片数为20个、最大直径为85mm、高度为65mm时,LED圆筒太阳花散热器的散热效果最好。此时,LED的最高温度为48.98℃,比优化前降低了13.05℃。当功率为8,12,16,19W时,LED芯片的最高温度都满足LED工作的安全要求。对功率为8W的LED散热器样品的实验测试结果表明,4个监测点的实际温度与仿真所得温度的平均误差为4.8%,在允许范围内,验证了研究的正确性。在功率为32 W时,配备圆筒太阳花散热器的芯片最高温度仍满足低于125℃的技术要求,并比配备传统太阳花散热器的芯片温度低6.44℃。所设计的LED圆筒太阳花散热器为解决大功率LED散热问题提供了一个新的途径。