大功率LED灯的新型底部开缝翅片散热性能研究

　　管菁K 2、3刘红军K 2、3林坤K 2、3郭开元K 2、31深圳风环境技术工程。

　　表1 9种工况下LED高温度表试验工况翅片厚度（mm）间距（mm）高度（mm）支撑柱高度（mm）高温度（C）过极差分析得出以下结论：相对于普通功率的LED芯片，大功率下LED主次顺序是翅片高度，支撑柱高度，翅片间距和翅片厚度。

　　发挥着大作用的仍然是翅片高度。但是随着翅片高度增大，LED高温度先升高而后降低，即散热能力先变差然后再变好。其他三个因素的影响差别不大，其中支撑柱高度相对于普通功率LED是越小越好；适当增加翅片间距可以达到改善外部流场，增强散热效果的作用，但间距过大反而降低了散热系统整体的散热效果；随着翅片厚度的增加，LED高温度呈现先增加后降低的趋势。

　　数值试验结果表明，对于普通平行散热翅片和新型散热翅片，使用工况七中的翅片参数设定可以使二者达到优的散热状态。普通平行散热翅片和新型散热翅片优散热状态下的外部流场以及温度分布如、3所示。

　　对比平行翅片和优翅片流线。1性能上九芯片的阵列方式比四芯片阵列方式的高温度降低了比十六芯片阵列方式的高温度只提高了0.73°C；在制造工艺上，九芯片阵列方式与四芯片阵列方式制造复杂程度相当，而比十六芯片阵列方式制造工艺简单很多。综合考虑散热性能和制造工艺，认为采用九芯片阵列方式是芯片分布的优方式。

　　3.2缝翅片的流场特性提出翅片底部设置支撑柱样式的新型翅片模型，并研究了各控制因素对新型翅片散热性能的影响。数值模拟结果表明：对新型翅片散热性能影响作用大的是翅片高度，影响小的是翅片厚度。在普通功率的情况下，新型翅片相对于传统平行翅片的高工作温度只降低了0.18C，散热效果的改善不是很明显。

　　3.3率情况下新型翅片的高工作温度相对于普通功率下的高工作温度均有提高，各控制因素对其散热性能的影响也和普通功率下大致相同。在大功率情况下，新型翅片高工作温度相对于传统平行翅片高工作温度降低了2.7C，说明新型散热翅片对于大功率LED芯片的散热效果有很明显的改善作用。