高功率、高暖流密度的貴州LED路燈是白光LED在照明領(lǐng)域開展的必然趨勢,但是,散熱問題制約了大功率貴州LED路燈的進一步推廣,影響大功率LED散熱的主要因素是芯片封裝結(jié)構(gòu)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;藍寶石作為襯底時芯片熱阻隨襯底厚度近似線性改動,而碳化硅作為襯底時芯片熱阻隨襯底厚度近似呈拋物線改動。模仿成果從散熱的視點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化物理模型,打開熱阻研討建立數(shù)學模型,提出選用翅片散熱器與平板微熱管陣列組合來規(guī)劃新式散熱器,規(guī)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,進行散熱器的參數(shù)規(guī)劃,給出芯片結(jié)溫的計算方法。對新式散熱器進行優(yōu)化規(guī)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(jié)溫文散熱器分量作為優(yōu)化目標,應用遺傳算法打開優(yōu)化,得到4組pareto參數(shù)。在計算流體力學軟件ANSYS Icepak中模仿查驗優(yōu)化后的散熱器的換熱才能,并考慮改動肋片部分形貌對強化散熱的奉獻,模仿證實新式散熱器可以確保路燈工作溫度低于70℃,同時改動肋片部分形貌可以提高肋片組的對流換熱才能,進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(guī)劃兩條技術(shù)道路動身處理大功率LED散熱難題,給出了利于散熱的襯底層資料及厚度;規(guī)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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