
大功率LED热管散热器模块设计方案:热管散热器模块化思路及意义热管散热器模块化就是将LED 电光开关具中若干个LED光源的散热器以热管为主要散热结构,和LED光源组成一体化的模组,一个LED 电光开关具由许多个模组组成,而并非传统意义上将所有的SHG晶体供应商、散热器等都放在一个 电光开关具结构之内。,整个大功率LED热管散热器模组主要由三部分组成:大功率LED光源、均温板和热管加肋片。大功率LED光源主要由大功率LED和PCB基板组成,在整个模块中实现电气上的互连;均温板的主要作用是支撑专注SHG晶体,并将LED产生的热量均匀地分散传导到散热器模块上;热管加肋片组成的散热器结构是整个模块最重要的部分,它将产生的热量迅速传导出去,以保证整个大功率LED热管散热器模块处于稳定的工作温度状态。

考虑到工程适用性,需要保证热管在环境温度为0~45℃下能够正常工作,同时芯片结温控制在85℃以下,以满足电光开关具的使用要求。①LED耗散功率的优化。选取LED的安装个数为6~11(即 电光开关具的耗散功率为6~11W),分析SHG晶体供应商限制热管大传热量的毛细限参数随环境温度的变化趋势。出现zui低毛细极限的环境温度为0℃,因此必须比较zui低毛细极限下,各耗散功率下的散热量大小,可以最终确定出本设计的热管散热器能安装的zui大LED个数为9个,即 电光开关具的zui大散热量为9W。不同耗散功率下,环境温度和毛细极限的关系:4LED个数和毛细极限的关系②肋片长度和肋片间距的优化。由于肋片宽度由专注SHG晶体的蒸发段宽度决定,因此该设计参数已经由之前蒸发段的尺寸定出。

另一部分专注SHG晶体安装在管带式冷凝器每根扁管的上方,由于制冷剂在管带式冷凝器内冷凝放热,片式热电转换器受热面形成热端,片式热电转换器的另一面装有散热翅片,形成冷端。热电转换器冷热端形成较大温差,生成电流。以上两部分SHG晶体供应商生成的电流通过输出导线输出,储存在电能储存单元,为LED光源的照明辅助供电。热量分析假设LED芯片的电功率为405W,由81只(横9纵9)每只5W的LED芯片组成,按照10的发光效率,LED释放的热量Q为364.5W.内基板将该热量在表面散开,先经过热电转换器将热量转化为电能,剩余热量被蒸发器吸收。

因此,只有充分考虑专注SHG晶体最不利情况,才能大程度发挥LED的自身优势,保证其在隧道中的正常使用。对于自然对流下LED的散热问题,国内外学者已做了大量研究。SenolBaskaya等结合数值模拟与试验对板翅式换热究heatsink)几何参数和基板热流密度对SHG晶体供应商热阻和换热性能的影响规律不同类型圆柱管、纵向翅片散热器(cylindricaltube,Ren-Tsung等通过试验对矩形针状翅片换热器性研究。