高功率、高暖流密度的貴州LED路燈是白光LED在照明領(lǐng)域開(kāi)展的必然趨勢,但是,散熱問(wèn)題制約了大功率貴州LED路燈的進(jìn)一步推廣,影響大功率LED散熱的主要因素是芯片封裝結構和外部散熱器,因此,從芯片級和體系級別離入手研討大功率LED的散熱難題具有重要意義。本文針對倒裝焊芯片打開(kāi)等效熱路剖析,確認襯底層是影響其散熱的關(guān)鍵因素。運用有限元軟件ANSYS對芯片進(jìn)行傳熱模仿,別離驗證常用的三種襯底資料藍寶石、硅及碳化硅對芯片熱阻的影響,并模仿藍寶石和碳化硅襯底的厚度改動(dòng)對芯片熱阻的影響,成果顯示上述資料對應的芯片熱阻從高至低依次為:藍寶石、硅和碳化硅;藍寶石作為襯底時(shí)芯片熱阻隨襯底厚度近似線(xiàn)性改動(dòng),而碳化硅作為襯底時(shí)芯片熱阻隨襯底厚度近似呈拋物線(xiàn)改動(dòng)。模仿成果從散熱的視點(diǎn)給出了芯片封裝襯底資料及其厚度。路燈體系的散熱剖析首先簡(jiǎn)化物理模型,打開(kāi)熱阻研討建立數學(xué)模型,提出選用翅片散熱器與平板微熱管陣列組合來(lái)規劃新式散熱器,規劃試驗測驗微熱管的傳熱特性,并推導出新式散熱器的總熱阻表達式,進(jìn)行散熱器的參數規劃,給出芯片結溫的計算方法。對新式散熱器進(jìn)行優(yōu)化規劃,首先選取影響體系散熱的主要因素為待優(yōu)化變量,以芯片結溫文散熱器分量作為優(yōu)化目標,應用遺傳算法打開(kāi)優(yōu)化,得到4組pareto參數。在計算流體力學(xué)軟件ANSYS Icepak中模仿查驗優(yōu)化后的散熱器的換熱才能,并考慮改動(dòng)肋片部分形貌對強化散熱的奉獻,模仿證實(shí)新式散熱器可以確保路燈工作溫度低于70℃,同時(shí)改動(dòng)肋片部分形貌可以提高肋片組的對流換熱才能,進(jìn)一步下降路燈的工作溫度。本文從LED芯片封裝和外部散熱器規劃兩條技術(shù)道路動(dòng)身處理大功率LED散熱難題,給出了利于散熱的襯底層資料及厚度;規劃并優(yōu)化了一種新式散熱器,取得了杰出的散熱作用,對大功率貴州LED路燈散熱研討供給了指導性建議。
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