基于改進開放模型的LED水平翅片散熱器優(yōu)化設計

有效冷卻是發(fā)光二極管（LED）模塊中需要解決的一個主要問題，因為其性能和可靠性隨著結構溫度的增加而降低。本研究提出了一種冷卻方法，改善了自然對流的LED模塊水平散熱片散熱不良和散熱能力。采用響應面方法（RSM）來優(yōu)化水平翅片散熱器的幾何形狀和冷卻性能，并與傳統(tǒng)散熱器進行比較。相對于傳統(tǒng)的無孔模型，該模型的總熱阻在180°方向和10W熱輸入方面降低了30.5%；該模型的發(fā)光效率比常規(guī)的無孔模型在180°方向和25W熱輸入方面增加了23.7%。

提出了一種改進冷卻的方法，即在LED模塊上安裝一個水平翅片散熱器。該翅片散熱器的翅片留有開口，以改善散熱器的空氣流通，并通過采用RSM來優(yōu)化其開口的幾何構型。全開放區(qū)域的長度是提高該模型冷卻性能的最重要因素。對所提出模型的冷卻性能與一些傳統(tǒng)穿孔模型進行了比較。

所提出模型的總熱阻比傳統(tǒng)的無孔模型和穿孔模型在180°方向和10W的熱輸入方面分別降低了30.5%和14.5%，原因是其在空氣中的速度和整體的傳熱系數(shù)提高了。此外，該模型還減少了生產(chǎn)成本，因為其總體積比傳統(tǒng)的無孔模型和穿孔模型分別小了30.4%和24.5%。所提出模型的發(fā)光效率比傳統(tǒng)的無孔模型和穿孔模型在180°方向和25W的熱輸入方面分別增加了23.7%和6.4%。

刊名：Applied Thermal Engineering（英）

刊期：2015年第91期

作者：Min Woo Jeong et al

編譯：王亮