文獻標識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.191302
中文引用格式: 饒剛,楊東恒,王威. COB-LED廠房燈翅片偏轉角對散熱性能影響研究[J].電子技術應用,2020,46(5):102-106.
英文引用格式: Rao Gang,Yang Dongheng,Wang Wei. Effecting study of the radiator fin deflecting angle to COB-LED workshop lamp on the heat dissipation performance[J]. Application of Electronic Technique,2020,46(5):102-106.
0 引言
COB(chip on board)-LED是將多個LED晶元芯片封裝在同一塊基板上,實現光源的模塊化以便于生產安裝。COB-LED具有光效高、光照均勻等優點,但是這種光源在工作時熱流密度大,如果晶元芯片產生的熱量無法通過散熱器有效導出到環境中,則會造成晶元芯片的結溫升高、光強下降及使用壽命縮短等問題,從而影響燈具的性能[1-2]。COB-LED廠房燈主要采用自然對流散熱,該散熱方式只需在光源上安裝散熱器,無需添加風冷或者液冷裝置,更加節能環保[3]。
目前對于圓形COB-LED光源的散熱,主要采用圓形底板散熱器。散熱器翅片主要為直翅片,布局方式為平行式布局和發散式布局,周旭等人的研究表明發散式布局散熱效果優于平行式布局[4]。但是這種直翅片散熱器翅片間氣體流動均勻,不利于強化換熱。為增強自然對流散熱,PARK S J等人采用在圓形底板上添加中空圓柱,然后在圓柱表面添加開縫翅片布局方式[5]。對翅片進行交錯式布局或改變翅片放置角度來增強自然對流散熱[6-7]。為增強圓形底板散熱器中心散熱效果,Schmid等在散熱器中心進行開孔設計增強散熱器中心的對流換熱,對開孔直徑和高度進行優化[8]。以往的研究都是對直翅片尺寸和散熱器布局進行優化解決LED溫升問題,并沒有從翅片偏轉角研究LED散熱器的均溫和散熱性能。本文以初步設計的50 W COB-LED廠房燈直線式翅片散熱器為基礎,改變傳統的散熱器優化方式,運用極坐標點擬合法改變翅片的偏轉角度,以增強散熱器均溫和散熱效果。對比分析不同偏轉角翅片散熱器的底板溫度、翅片間空氣流動特性。以晶元芯片工作溫度、散熱器熱阻、散熱器質量等參數作為散熱器優劣的評判參數,通過對不同偏轉角度散熱器模型進行熱仿真分析、對比,從而確定出最佳翅片偏轉角度[9]。
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作者信息:
饒 剛,楊東恒,王 威
(武漢科技大學 機械傳動與制造工程湖北省重點實驗室,湖北 武漢430081)