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LED具有高效、环保、长寿命、响应速度快等优点，被视作第四代照明光源，LED的应用也从小功率的显示、指示领域逐步应用于大功率的道路照明领域。但随着功率的增大，LED发热量增大，结温升高，严重影响其发光效率和使用寿命，因此对大功率LED路灯结温进行准确测量，对其散热结构进行分析与优化具有重要的意义。本研究对(一)80W大功率LED路灯进行了实验及仿真优化研究，主要研究内容和结论有:
基于正向电压法，搭建了LED路灯结温测试实验台，测试得到LED路灯芯片的正向电压与温度的关系曲线，通过线性拟合得出:电压温度系数K为-1.49mV/℃，30℃环境温度下路灯的结温为86.0℃。然后，运用计算流体力学软件Fluent，建立了LED路灯1/4结构的传热数学模型，对其散热系统的温度分布进行了仿真研究，并将结温仿真结果与实验结果进行了比较，两者平均误差为4.45％。基于仿真结果，对路灯散热系统的热阻进行了计算和分析，结果表明扩散热阻和对流换热热阻对总热阻影响较大。最后，运用该仿真模型计算分析了不同散热器结构参数对路灯散热性能的影响规律，得到模型结构参数的最优取值范围为:翅片个数8～12，翅片高度取170mm～190mm，翅片长度取35mm～55mm，翅片厚度取1mm～3mm，基座半径取33mm～40mm。以芯片结温及散热器重量为优化目标，利用正交试验法对结构参数进行了仿真优化分析，得出研究对象的散热器的整体最优参数组合为:翅片个数48个、翅片高度190mm、翅片长度50mm、翅片厚度1.5mm、散热基座半径33mm。本研究能够为大功率LED路灯的设计提供指导。