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大功率LED灯具散热系统的设计和研究

姬文飞  
【摘要】: 发光二极管(简称LED)具有不含汞、环保、高效、长寿命、节能等优点,被认为是第四代照明光源。目前LED按照量产的水平,大功率1W的LED发光效率已经超过100 lm/W,超过目前大多数传统光源。近年来,LED因为其高效率和环保的特性,已经被广泛应用于道路照明、景观照明和其他一些通用照明工程。许多LED照明产品被开发和应用于照明工程。但是LED照明产品的质量参差不齐,尤其是散热结构设计缺陷导致性能的严重衰减。 在本文的研究中,针对LED散热系统进行了研究旨在设计开发适用于未来道路照明需求的LED散热系统。其中主要研究内容和成果如下: 采用JEDEC51-1的标准,使用目前精度最高的T3ster设备测试了一些典型的LED灯具和LED封装体的散热性能,测试比较了LED封装体的工艺与材料和LED灯具结构对于灯具整体散热性能的影响。 基于实验数据和理论原理,采用热学仿真软件,设计开发了LED路灯灯具,提出了LED路灯最佳的散热结构方案。同时对路灯灯具的散热性能做了测试。实验结果与设计一致。整个灯具的热阻低于9°C/W,大大优于目前一般LED灯具16°C/W。可以保证LED的结温温升小于25°C以下,保证了LED灯具50000小时的寿命。 光衰与结温的关系曲线和LED路灯灯具的光衰情况也作了测试,证明最终优化的LED散热结构可以保证LED灯具的寿命。


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