要使得散热片效率增加,散热片底部厚贴片电感度有很大的影响,散热片底部必须够厚才能使热顺利地传到所有的鳍片,使得所有鳍片有最好的利用效率。
但是若底部太厚,除了浪费材料,也会造成热量累积,反而使导热能力降低。良好的底部厚度设计必须由热源部分厚而向边缘部份变薄,如此可使散热片由热源部分吸收足够的热向周围较薄的部分迅速传递。散热瓦数和底部厚度的关系如式(2)所示:

散热片表面做耐酸铝或阳极处理可以增加热辐射性能,从而增加散热片的散热效能。一般而言,外部颜色是白色或黑色关系不大。表面突起的处理可增加散热面积,但是在自然对电感位移传感器流的场合,反而可能阻碍空气流动而降低效率。
上述设计方式仅供参考,实际散热片设计时还需考虑与器件以及环境的配合,尤其是高效能散热片的设计需配合实验验证以及计算机分析模拟。目前散热片的设计已渐渐趋向极限,空气冷却的方式无法满足大功率LED 的散热需求,散热片设计应结合LED 的功率数这个特点,使得散热的设计更为弹性及多样化。不论如何,散热片仍然是LED 灯具最常见的散热方式,善用散热片设计可改善LED 发热状况。
5 LED在散热片表面分布的扁平型电感散热分析
为分析LED 芯片在散热片上热分布情况,我们通过在一块散热片上放置LED 的相对位置不同,来分析对散热的影响。实验材料为一块大小为200mm× 60mm× 15mm的散热片,两块导热垫片导热系数是6.0W/m·K,面积是20mm×30mm。配有两块焊有LED芯片的单个铝基PCB板(大小是15cm× 20cm,每块PCB板焊有一颗LED芯片)。测试仪器为FLUKE温度传感器,实验时环境温度为26℃,环境相对湿度为52 %。
实验过程如下:在散热片上每隔20mm 取放置LED 芯片的位置,每块焊有LED 芯片的PCB板与散热片之间加导热垫片。所加电源电压6.3V,电流0.7A,功工字电感器率4.41W,进行散热测试。表1 是所采集的数据。d 表示两个LED 芯片之间的距离(单位是mm),t 表示LED 芯片的温度(单位是℃,每个t 值的测试时间为4h,也就是在温度稳定后的数据)。

从表1 中可以看出,随着两颗LED 芯片之间距离的增加,LED 芯片的温度逐渐降低,这模压电感器种变化是比较明显的,以温度为纵坐标,以两颗LED 芯片之间的距离为横坐标,得出二者的散点分布图,如图2 所示。

从图2 可以看出,二者近似形成一条曲线,应用数理统计的方法可共模电感以拟合这条曲线。最终得到的数学模型是:
可以看出,合理选取散热片的面积和正确摆放LED 芯片可以使散热效果更好。如果功率和散热片的形状改变,那么会有以下关系式,即:

在(4)式中,功率不同a、b 的系数不同(也有可能是a 不同、b 相同)。实际中可以根据功率大小和散热片大小计算出a、b 的值。
在给定面积的散热片上LED芯片与LED芯片的位置尽量远一些,也就是说在设计PCB 板时,LED芯片的位置应尽量分散,不要集中在一起。如果在灯具大小允许的情况下,PCB 板的面积也应尽量大一些,因为一般散热片的面积和PCB 板的面积大小差不多,这样有助于散热。但也不能过大,因为从上面分析中可以看出,面积大到一定程度时散热效果就基本不变了。
6 结论
LED灯具需要使用散热片来控制LED 芯片的温度,尤其是结温T,使其低于LED 芯片正常工作的安全结温,从而提高LED 芯片的可靠性。常规散热器趋向标准化、系列化、通用化,而新产品则向低热阻、多功能、体积小、质量轻、适用于自动化生产与安装等方向发展。通过LED 芯片发热原理的分析和散热计算,可以指导设计散热方式和散热器的选择,保证了LED 工作在安全的温度范围内,减少了质量问题。合理选用、设计散热器,能有效降低LED 的结温,提高LED 的可靠性。如果LED的散热问题得以解决,LED照明灯的优势就能显示出来,也就会很快取代传统光源。
电感功率电感电感式接近传感器器生产厂
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