【摘 要】
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LED被喻为新型照明光源,它具有发光效率高、耗电量小、使用寿命长、可靠性高、安全性好等突出特征,因此LED是一种节能、环保的绿色光源,LED器件具有广阔的应用前景,但是当结
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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LED被喻为新型照明光源,它具有发光效率高、耗电量小、使用寿命长、可靠性高、安全性好等突出特征,因此LED是一种节能、环保的绿色光源,LED器件具有广阔的应用前景,但是当结温超过一定值时,LED的发光效率和使用寿命会迅速下降。近年来,LED器件向着密集化的方向发展,这使得芯片功率密度过大,导致热量不能及时、有效地散出,因此,如何提高散热技术、控制结温、降低成本成为LED实现产业化急需解决的瓶颈问题。本文所设计的用来冷却大功率LED的散热器采用了一种新的高强度散热技术,由于其工作原理尚未定量揭示,暂定名为“闭式非相变传热管”技术器,主要研究成果如下:1、对闭式非相变传热管进行了性能测试,通过点加热、不同热流密度加热、启动特性与反重力效应等实验,研究了其工作特征及机理。2、针对80W大功率LED在环境温度为22。C、自然对流冷却的条件下提出了一种闭式非相变传热管散热系统,能使LED的结温有效地控制在75℃以下,并研究了LED输入功率、散热器倾斜角度对LED的结温、照度和散热器总热阻的影响。研究表明:利用该散热系统可以使80W功率LED的结温降至73.5℃;LED输入功率和散热器倾斜角度对结温、照度和散热器总热阻有明显的影响。3、利用Fluent软件对闭式非相变传热管进行了数值模拟与优化,并且找到了相应几何参数的最优解,使得与传统LED冷却装置相比,重量更轻、结构更紧凑、热阻更小。本研究为大功率LED散热提供了一种有效途径,为相应的散热器开发奠定了基础。
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