【導(dǎo)讀】在我國照明耗電中，城市公共照明占30%，每年支出285億。半導(dǎo)體光源具有節(jié)能，壽。長壽命，而被公認(rèn)為下一帶照明技術(shù)，將取代現(xiàn)有的各種照明技術(shù)。熱，有80％之多的電能轉(zhuǎn)化為熱能，必須有散熱措施，雖然LED發(fā)光技術(shù)已有飛躍發(fā)展，入煙囪效應(yīng)，從而提高氣體流速，增強(qiáng)散熱器自然對流的熱交換能力，同時煙囪效應(yīng)結(jié)構(gòu)，也能減輕散熱器的重量。本文針對基于煙囪效應(yīng)的LED散熱問題做以下研究：首先引入。LED燈具設(shè)計仿真軟件Solid-works，對懸吊式LED燈具進(jìn)行設(shè)計，然后利用Solid-works. 真，獲得溫度參數(shù)，最后對比兩次溫度測試結(jié)果，得出結(jié)論。源嚴(yán)重短缺的國家。

　　

【正文】 置，依次對表面熱源，選取底部 6個圓形面為 LED芯片放置面（發(fā)熱功率選擇 設(shè)置為 6W），輻射表面（選取所有與空氣接觸的表面，材料設(shè)置為真正的表面，拋光鋁）進(jìn)行設(shè)置，選定 LED燈具的底面和側(cè)面以及內(nèi)部與空氣接觸面為對外輻射面，定義接觸熱阻。 然后，對做完定義的 LED燈具進(jìn)行目標(biāo)設(shè)置，將求解目標(biāo)設(shè)置為流體溫度和固體溫度，以及接觸面溫度。 其次，將已經(jīng)設(shè)置完畢的 LED燈具進(jìn)行網(wǎng)格化，得到如下圖片： 16 圖 14 LED 燈具模型網(wǎng)格化視圖 接著，運(yùn)行 Flow simulation，等待計算完成，這大概需要 15 分鐘左右，得到的結(jié)果會反映在 Solidworks的結(jié)果查看中。 然后，打開結(jié)果， 選擇插入切面圖，選擇前視基準(zhǔn)面，等高線選擇溫度作為標(biāo)準(zhǔn)，等值線選擇溫度（流體），網(wǎng)格選擇黑色（固體或者流體），完成后確定，得到如下結(jié)果： 圖 15 LED 燈具模型流體熱仿真 最后，選取點(diǎn)參數(shù)測試，在 LED燈具上以芯片點(diǎn)為原點(diǎn)，依次向溫度較低的區(qū)域移動并測試，選取 10個點(diǎn)，得到如下結(jié)果： 17 圖 16 LED 燈具模型溫度分布圖 通過對 LED燈具模型的溫度分析，可以看出，在自然對流的情況下，排除外部環(huán)境影響，LED芯片的溫度為 ，并隨著遠(yuǎn)離芯片的位置逐步降低。 第五章、 LED 燈具散熱比對 通過前面 的第三章和第四章的研究對比，在沒有煙囪結(jié)構(gòu)的 LED燈具中，當(dāng)外部條件一致的情況下， LED芯片的溫度高達(dá) ,也就是華氏 ℃ ，而在具有煙囪結(jié)構(gòu)的 LED燈具中，有仿真結(jié)果可知， LED芯片溫度為 ，也就是華氏 ℃ ，具有煙囪結(jié)構(gòu)的 LED燈具比不具有煙囪結(jié)構(gòu)的 LED 燈具芯片溫度降低了 ℃ ，加煙囪的散熱裝置具有較好的散熱效果。 總結(jié) 本文針對基于煙囪效應(yīng)的 LED 散熱問題做以下研究：首先引入 LED 燈具設(shè)計仿真軟件Solidworks 設(shè)計一個具有煙囪結(jié)構(gòu)來增強(qiáng)對流的 LED燈具 ，以建立 3D 模型來進(jìn)行 LED 的燈具設(shè)計，并利用 Solidworks中的流體散熱仿真模塊 flow simulation軟件對燈具進(jìn)行熱學(xué)仿真，分析在有無煙囪結(jié)構(gòu)散熱器的情況下， LED燈具的散熱效果，當(dāng)溫度上升時，煙囪內(nèi)部的空氣被加熱，空氣浮力增加，流體流速增強(qiáng)，對流加劇，燈具表面熱量與空氣熱交換增強(qiáng)，導(dǎo)致芯片溫度下降，相同發(fā)熱發(fā)熱功率的散熱器，加煙囪的散熱器比未加的好。通過本論文的研究證明，在 LED未來的發(fā)展中，對于 LED散熱問題的探索，充分利用煙囪效應(yīng)是LED發(fā)展解決散熱的重大方向，這將為 LED在以后的市 場和生活應(yīng)用中提供廣闊的空間。 18 參考文獻(xiàn) 【 1】張國旺 韓彥軍 羅毅 李洪濤［基于煙囪效應(yīng)的集成封裝半導(dǎo)體照明光源散熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計］ 【 2】高一博 羅小兵 黃素逸 劉君［自然對流翅片散熱器的設(shè)計和優(yōu)化］ TK 【 3】姚澤民［功率型 LED散熱結(jié)構(gòu)熱分析與優(yōu)化設(shè)計］ 【 4】李彬紅 ［大功率 LED 模塊及工礦燈散熱分析］ 【 5】周志敏 紀(jì)愛華［ LED熱設(shè)計與工程應(yīng)用］ 【 6】蘇達(dá) 王德苗［當(dāng)前大功率 LED封裝 散熱技術(shù)研究情況解析］ 【 7】顏杰 ［ LED照明系統(tǒng)的研究］ TN312 【 8】 JamesPetroski,Julianne,Johnsonese［ CONDUCTIONCOOLINGOFLARGELED ARRAY SYSTEMS］ 978一 1一 4244一 5343一 6/10/ 【 9】 Arik M, Petroski J,WeaverS. Thermal challenges in the future generation solid state lighting applications: Light emitting diodes[A]. Intersociety Conf. Thermal Phenomena[C]. 【 10】 Narendran N, Bullough JD, Maliyagoda N et al. what is useful life for white light LEDs[J]. J. IIIum. Eng. Soc(S00994480) 20(1): 【 11】 Wu Huiying, Qian Keyuan, Hu Fei et al. Study on thermal performances of flipchip highpower white LEDs[J]. Journal of Optoelectronics Laser(光電子激光 ) 16(5): 【 12】秦彪 ［基于煙囪效應(yīng)的集成封裝半導(dǎo)體照明光源散熱結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計］ 【 13】 Liu S,Yang S,Gan Z,Luo optimization of a microjet based cooling system for high powerleds[J].International Journal of Thermal Sciences 【 14】閻軍 孫興盛 王舒 毛火華 劉書田 ［半導(dǎo)體照明燈具典型散熱結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化］ 【 15】李靜 姬升濤 劉建勇 余美玲［電子元件散熱裝置的煙囪效應(yīng)分析］ TK124 【 16】 R G Wagner, J Sodden, C F Hawkins［ Extent and cost of EOS/ESD damage in an IC manufacturing process[C]］ .In： EOS/ESD Symposium,1993. 4955. 19 致謝 時間轉(zhuǎn)瞬即逝，本科生生涯即將畫上句號，在此對本科生期間給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)表示衷心的感謝。 感謝導(dǎo)師郭震寧教授的悉心指導(dǎo)、支持和幫助，使我能夠順利的完成選題、設(shè)計方案直至完成論文的整個過程，進(jìn)而完成學(xué)業(yè)。郭老師對科研工作的熱情和學(xué)術(shù)領(lǐng)域的敏感性及獨(dú)特的學(xué)術(shù)思維，對我 的學(xué)習(xí)生活和工作的態(tài)度有著深遠(yuǎn)積極的影響。郭老師在工作上果斷判斷和雷厲風(fēng)行的行事風(fēng)格，培養(yǎng)了我自主學(xué)習(xí)科研的主動性和行動能力。郭老師對我的引導(dǎo)和幫助之深遠(yuǎn)不能一一表述，在此對老師致以最誠摯的感謝和崇高的敬意。 感謝班主任胡雪松老師對我耐心的教導(dǎo)、鼓勵和幫助。胡老師待人親和友善、對待家庭及生活的珍愛、工作認(rèn)真等很多優(yōu)秀的質(zhì)量都給我在以后的工作和生活中樹立了榜樣，衷心的祝福他生活愉快、工作順利。 感謝林其偉，韓雪，黃傳明，任洪亮，張奚寧等老師對我的悉心教導(dǎo)，你們對我的學(xué)習(xí)給予了很大的幫助，使我的能夠 順利完成學(xué)業(yè)，對此表示衷心的感謝。 感謝張淳，楊宇航，王懷新三位舍友對我學(xué)習(xí)和生活上的幫助，與你們在一起度過的宿舍生活豐富多彩，是我非常珍貴的美好回憶。 感謝吳冠洪，王家口，王雄偉等同窗對我的指導(dǎo)和幫助，你們學(xué)習(xí)及生活經(jīng)驗使我的本科生生涯少走了很多彎路，我會銘記于心。 感謝 10級電子科學(xué)與技術(shù) B班及所有在這四年里遇到的人，一路上有你們的陪伴，哪怕風(fēng)雨，哪怕難行，我們攜手并進(jìn)，滿滿的回憶，漫漫的感動與幸福，這份友誼我會倍加珍惜。 特別感謝我的家人對我精神和物質(zhì)上的大力支持，是你們一路默默地支持我走到現(xiàn) 在，邁向未來，你們永遠(yuǎn)是我最堅定的支持與依靠，我定當(dāng)不辜你們，為你們撐起一片藍(lán)天。 趙強(qiáng) 20xx年 5月 20日