大功率LED灯热沉强化散热实验.pdf

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1、第48卷第2期电力电子技术Vo1．48，No．22014年2月PowerElectronicsFebruary2014大功率LED灯热沉强化散热实验孟祥睿，李玉琦，卢纪富，魏新利(郑州大学，化工与能源学院，河南郑州450001)摘要：根据温度恒定时输入热量与输出热量相等的原理，设计搭建了大功率LED热沉散热功率测试平台，对散热面积相等但翅片间距不等的两种直翅片式热沉进行了测试，并根据前期模拟结果对根部开孔方法强化散热的手段进行了实验对比。结果表明：翅片间距对翅片散热有明显影响，在翅片散热面积相等的条件下，一定范围内散热功率随翅片间距减少而减少。其原因在于，翅片间距减少时，翅片根部的空气

2、停滞区增加，减少了热沉的有效散热面积，从而减少了热沉的散热功率。在翅片根部开孔可有效提高热沉的散热功率，最高可提高9．8％-16．68％。关键词：热沉；强化散热；翅片间距中图分类号：TN312．8文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)02—0069—02ExperimentofHeatEmissionforHighPowerLEDHeatSinkMENGXiang·rui，LIYu—qi，LUJi—fu，WEIXin—li(ZhengzhouUnwe~，Zhengzhou450001，China)Abstract：Basedontheprinciplethatthehe

3、atoutputisequaltotheheatinputwhenthetemperatureisconstant，atestingplatformisdesignedandconstructedtomeasuretheheatemissionpowerofhigh-powerLEDheatsink．Twostraightfinheatsinkswhichheatemissionareaequalbutfinspacingvariesaletested．Accordingtotheresultsofprevioussimulation，thewayenhancedheatemissio

4、n，drillingholes，istestedbytheexperiment．Theresultsshowthat：finspacinghassignificanteffectonthefinheatemission．Withequalfincoolingarea，thecoolingpowerwillde-creasewiththedecreaseoffinspacinginarange．Thereasonisthat，whenthefinspacingdecreasestheairstagna—tionregionatthefinrootincreases．andthiswill

5、reducetlleefectiveheatemissiondissipationoftheheatsink，thusreducingthecoolingpower．Andthecoolingpowercanbeefectivelyimprovedbydrilingattheheatsinkfinroot，andthemaximumincreaseofcoolingpowerCanreach9．8％-16．68％．Keywords：heatsink；heatemissionstrengthening；finspacingFoundationProject：SupportedbyHena

6、nProvinceEducationDepartmentofScienceandTechnologyResearchKeyProject(No．13A480595)1引言2简介LED作为第四代电光源，被广泛应用于显示、照明等领域。但是，基于目前的半导体制造技术，大功率LED消耗的电能中只有15％～25％转换成光能，其余电能几乎都转换成热能。如果散热解决不好，会使LED的结温升高。导致LED产品迅速老化、失效。因此，为LED产品提供可靠的散热技术，可有效推动大功率LED光源的发展应用。目图1LED散热结构及热阻网络模型前．大功率LED路灯基本都采用热沉自然对流散Fig．1Heatemis

7、sionstructureandresistancenetworkmodel热。因此强化LED热沉散热能有效提高LED的散由图1可知，单个LED典型散热系统主要包热功率，扩大LED的应用范围。括5部分，同时形成了5个主要热阻。R；为LED芯片到热沉之间的热阻；R为界面材料1的热基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A480595)阻；尺Dcb为PCB的热阻；啦为界面材料2的热定稿日期：2013—12—03作者简介：孟祥睿(1974一)