基于Flow_Simulation的LED照明燈具基于輻射散熱的簡化研究實(shí)驗(yàn)

　　LED照明燈具基于輻射散熱的簡化研究實(shí)驗(yàn)

　　摘要：本文從黑體輻射定律出發(fā)，基于商業(yè)CFD軟件SolidWorks Flow Simulation模擬計(jì)算，對某型LED燈具進(jìn)行簡化設(shè)計(jì)，在保證燈具性能和可靠性的前提下大大降低燈具的重量、加工難度及成本。

　　關(guān)鍵詞：黑體 表面輻射率 LED 散熱器 CFD SolidWorks Flow Simulation 對流

　　LED Lamps’ Heat Sink Simplified by Thermal Radiation Research And Test

　　Abstract： Based on thermal radiation ， use the CFD soft ware SolidWorks Flow Simulation to calculate the model 。 Found the way to simplified the heat sink ， reduce the weight and cost.

　　Key Works： Black Body Surface Radiativity LED Heat Sink CFD SolidWorks Flow Simulation Convection

　　1. 引言

　　LED以其低功耗，長壽命和高亮度等特點(diǎn)備受矚目，正逐漸替代白熾燈和熒光管而成為第三代照明方式。各主要科技大國已經(jīng)將LED照明項(xiàng)目納入其發(fā)展規(guī)劃。但LED要真正成為主流照明體，光學(xué)和散熱問題必須解決。目前LED燈具的光效率大概為60lm/W，和普通T5系列的節(jié)能燈差不多，少數(shù)能達(dá)到85~90lm/W，離真正意義上的節(jié)能還有很長的路。用于LED發(fā)光的能量只占輸入能量的15%左右，其余85%以熱能的方式散發(fā)，由于LED體積小，內(nèi)部集成度高造成發(fā)熱量集中，若外部散熱條件不好，必然會使節(jié)溫上升，產(chǎn)生色溫漂移、加速芯片老化，縮短產(chǎn)品壽命。因此，散熱成為影響LED產(chǎn)品壽命及可靠性最關(guān)鍵的因素。

　　在考慮LED散熱問題時(shí)，主要有兩個(gè)途徑：首先，LED向散熱器的熱傳導(dǎo)過程；其次，散熱器在LED傳熱時(shí)達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)向外界的散熱過程——對流與輻射。本文利用商業(yè)CFD軟件SolidWorks Flow Simulation對某型燈具設(shè)計(jì)進(jìn)行簡化模擬分析，一改之前的模型樣機(jī)測試，降低開發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，大大縮短了模型樣機(jī)制作的漫長周期，實(shí)現(xiàn)CAD與CAE的有機(jī)結(jié)合。

　　2. 原始模型的建立與分析

　　CFD軟件與SolidWorks 3D軟件之間是無縫連接，因此可以直接在SolidWorks中建立散熱模型。LED模型參數(shù)如表一：