高功率、高暖流密度的贵州LED路灯是白光LED在照明领域开展的必然趋势,但是,散热问题制约了大功率贵州LED路灯的进一步推广,影响大功率LED散热的主要因素是芯片封装结构和外部散热器,因此,从芯片级和体系级别离入手研讨大功率LED的散热难题具有重要意义。本文针对倒装焊芯片打开等效热路剖析,确认衬底层是影响其散热的关键因素。运用有限元软件ANSYS对芯片进行传热模仿,别离验证常用的三种衬底资料蓝宝石、硅及碳化硅对芯片热阻的影响,并模仿蓝宝石和碳化硅衬底的厚度改动对芯片热阻的影响,成果显示上述资料对应的芯片热阻从高至低依次为:蓝宝石、硅和碳化硅;蓝宝石作为衬底时芯片热阻随衬底厚度近似线性改动,而碳化硅作为衬底时芯片热阻随衬底厚度近似呈抛物线改动。模仿成果从散热的视点给出了芯片封装衬底资料及其厚度。路灯体系的散热剖析首先简化物理模型,打开热阻研讨建立数学模型,提出选用翅片散热器与平板微热管阵列组合来规划新式散热器,规划试验测验微热管的传热特性,并推导出新式散热器的总热阻表达式,进行散热器的参数规划,给出芯片结温的计算方法。对新式散热器进行优化规划,首先选取影响体系散热的主要因素为待优化变量,以芯片结温文散热器分量作为优化目标,应用遗传算法打开优化,得到4组pareto参数。在计算流体力学软件ANSYS Icepak中模仿查验优化后的散热器的换热才能,并考虑改动肋片部分形貌对强化散热的奉献,模仿证实新式散热器可以确保路灯工作温度低于70℃,同时改动肋片部分形貌可以提高肋片组的对流换热才能,进一步下降路灯的工作温度。本文从LED芯片封装和外部散热器规划两条技术道路动身处理大功率LED散热难题,给出了利于散热的衬底层资料及厚度;规划并优化了一种新式散热器,取得了杰出的散热作用,对大功率贵州LED路灯散热研讨供给了指导性建议。
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