文献标识码: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.191302
中文引用格式: 饶刚,杨东恒,王威. COB-LED厂房灯翅片偏转角对散热性能影响研究[J].电子技术应用,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是将多个LED晶元芯片封装在同一块基板上,实现光源的模块化以便于生产安装。COB-LED具有光效高、光照均匀等优点,但是这种光源在工作时热流密度大,如果晶元芯片产生的热量无法通过散热器有效导出到环境中,则会造成晶元芯片的结温升高、光强下降及使用寿命缩短等问题,从而影响灯具的性能[1-2]。COB-LED厂房灯主要采用自然对流散热,该散热方式只需在光源上安装散热器,无需添加风冷或者液冷装置,更加节能环保[3]。
目前对于圆形COB-LED光源的散热,主要采用圆形底板散热器。散热器翅片主要为直翅片,布局方式为平行式布局和发散式布局,周旭等人的研究表明发散式布局散热效果优于平行式布局[4]。但是这种直翅片散热器翅片间气体流动均匀,不利于强化换热。为增强自然对流散热,PARK S J等人采用在圆形底板上添加中空圆柱,然后在圆柱表面添加开缝翅片布局方式[5]。对翅片进行交错式布局或改变翅片放置角度来增强自然对流散热[6-7]。为增强圆形底板散热器中心散热效果,Schmid等在散热器中心进行开孔设计增强散热器中心的对流换热,对开孔直径和高度进行优化[8]。以往的研究都是对直翅片尺寸和散热器布局进行优化解决LED温升问题,并没有从翅片偏转角研究LED散热器的均温和散热性能。本文以初步设计的50 W COB-LED厂房灯直线式翅片散热器为基础,改变传统的散热器优化方式,运用极坐标点拟合法改变翅片的偏转角度,以增强散热器均温和散热效果。对比分析不同偏转角翅片散热器的底板温度、翅片间空气流动特性。以晶元芯片工作温度、散热器热阻、散热器质量等参数作为散热器优劣的评判参数,通过对不同偏转角度散热器模型进行热仿真分析、对比,从而确定出最佳翅片偏转角度[9]。
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作者信息:
饶 刚,杨东恒,王 威
(武汉科技大学 机械传动与制造工程湖北省重点实验室,湖北 武汉430081)