替代100W白炽灯的新型12WLED球泡灯散热性能研究

摘要

LED光源由于其节能、环保和高寿命等诸多优点,正逐步取代白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯等传统照明光源,将成为新一代绿色照明光源。然而,随着LED光源功率日益增大,散热问题尤为突出,成为了限制其发展的关键问题之一。
　　本论文在分析LED封装结构和散热方法的基础上,改进了LED基板与散热器的传统压接方式,提出了一款基于冷喷涂技术的新型整体纯铝散热器的12WLED球泡灯,用以替代传统100W白炽灯;借助数值模拟和实验相结合的研究方法,对该球泡灯的散热性能进行了分析研究,提炼出了影响其散热的主要因素。
　　12WLED球泡灯的散热器由纯铝板裁剪和弯折而成。首先分析了传统COB封装的内部结构,利用ANSYS软件模拟分析得出覆铜层厚度是影响热阻大小的主要因素,提出了一种优于传统COB封装的基于冷喷涂直焊技术的新型去除铜基板的封装方式;进一步通过不同LED芯片阵列方式、散热器结构的比较分析和优化,寻求到了一种最优的尽可能满足多方面要求的散热器结构。利用EFD软件模拟新型散热器的温度场分布并通过实验验证其可靠性,分析其在额定工况下的散热性能,最终设计出一款完整的LED球泡灯。与现有LED球泡灯相比,不仅能够满足散热和发光要求、符合人们照明习惯,而且体积小、质量轻、成本低、易于加工,为LED球泡灯的设计提供了一种新方法。