LED球泡灯
方案
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热仿真
分析
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Drafted by Kira_peng
updated 2011/01/17
方案总览
方案一 方案二 方案三 方案四
方案八方案六方案五
结构性能同方案四
松下方案市场常见方案 电源光源分体结构 电源光源分体结构
电源光源分体结构 铝散热器内嵌方案
说明
目的: 为了弄清市面各款LED灯泡结构的散热性能情况,并在此基础上研发一款散热性
能领先的散热结构。
方法: 通过选取市面上通用的一款8-9w LED Bulb(方案一)为基准,在参考其结构,
功耗,外形尺寸的条件下,演变出后面的方案二-六。所有的方案通过CFD进行
模拟,在同一基准下进行对比,分辨各方案的优劣。
仿真可靠性:
采用CFD方真的方式进行各方案的对比,在缺少实样的情况下,虽无法精确验证
仿真温度与样品实测温度的误差 , 但由于各方案是在同一平台同一条件下进行
的CFD仿真,对于各方案的优劣对比是有效的,可以作为选择方案的参考。
500
200 200
1
2
3
4
5
6
重力
求解域:200mmx200mmx500mm;
1边界条件: 2 为opening;3 4 为wall;5 6
求解器:
热功耗:Led x 9,P=0.56w/pcs,共5w;电源P=1.5w;
其它条件:环温30℃,重力-z方向;
Flow,Heat transfer,Radiation;
材料属性:
0.92NA灌封胶
0.548SUS304灯头
0.94导热塑料PA46灯头座
0.90.2PC灯头座
0.94导热塑料PA46塑料内壳
0.90.2PC塑料内壳
0.90.2PC灯罩
0.6380铜电源
0.8x,y(100);z(10)MCPCBLED PCB
0.6380铜LED
0.8204旋压铝散热器
0.890压铸铝散热器
热辐射发
射率
热传导系数
(w/mk)材料名称部件名称
CFD建模说明
方案一
此方案分为两个部分进行对比,塑料采用普通的PC材料,其它参
照“材料属性
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
”:
A:电源无灌封胶方案;
B:电源用灌封胶密封方案;
市场典型结构
1.灯罩
3.铝压铸散热器
2.Led模
块
4.塑料内壳
5.电源模块
6.灯头组
110
60
分解图
说明
7.灌封胶
方案一结果(A)
Led Tmax=74.6电源 Tmax=95.5
小结论:从模拟可以发现,传统结构中,因电源与led发热造成相互影响,造成电源温度明显
比LED芯片温度高出不少;
Led Tmax=74.4电源 Tmax=75.3
方案一结果(B)
小结论:加入灌封胶后,可以发现电源温度有明显下降,降温越20℃,而LED的温度基本不
受影响。
方案二
此方案外壳为旋压,故选用旋压铝,其余塑料部分采用普通的PC
材料,其它参照“材料属性表”,考虑到复杂结构问题,不考虑
灌封胶方案。
市场典型结构
(松下结构)
1.灯罩
3.纯铝散热器
2.Led模块
4.塑料内壳
5.电源模块
6.灯头组
110
60
分解图
说明
Led Tmax=68.8电源 Tmax=102.5
方案二结果
小结论:由于散热器材料为纯铝,热传导率高(204w/mk),且此形状下对流条件
较好,故LED温度较低,但电源温度依旧居高。
方案三
此方案散热器为压铸铝,其余塑料部分采用普通的PC材料,塑料
内壳采用与散热器悬空的结构,其它参照“材料属性表”,意在
与方案一(A)进行对比,不考虑灌封胶方案。
1.灯罩
3.铝压铸散热器
2.Led模块
4.塑料内壳
5.电源模块
6.灯头组
110
60
分解图
说明
电源光源分体结构
Led Tmax=71.6电源 Tmax=100.4
方案三结果
小结论:从结果可以发现,采用隔离方式,可以减低电源发热对LED的影响,使LED温度比
方案一(A)有所下降;但是同时电源的热无法有效的传递到铝外壳进行散热,造成
电源温度升高,单纯的隔离对反而会造成电源温度升高。
方案四
此方案散热器为压铸铝,塑料内壳采用与散热器悬空的结构,并
在塑料内壳加肋条,增加其散热面积,其它参照“材料属性
表”,此方案分为三个部分进行对比:
A:电源无灌封胶方案,塑料为普通PC料;
B:电源用灌封胶密封方案,塑料为普通PC料;
C: 电源用灌封胶密封方案,塑料为散热塑料PA46;
1.灯罩
3.铝压铸散热器
2.Led模块
4.塑料内壳
5.电源模块
6.灯头组
110
60
分解图
说明
7.灌封胶
电源光源分体结构
Led Tmax=79电源 Tmax=99.9
方案四结果(A)
小结论:从结果可以发现,未采用灌胶方式,光是给塑料内壳增加散热肋,无法有效降低电
源温度;反而因给塑料加散热肋造成铝散热器散热面积减小,造成Led工作温度升高。
Led Tmax=78.5电源 Tmax=79.3
小结论:从结果可以发现,采用灌胶方式,给塑料内壳增加散热肋,可以有效降低电源温
度,但是塑料加散热肋造成铝散热器散热面积减小,造成Led工作温度升高;整体效
果不如方案一(B)。
方案四结果(B)
Led Tmax=72.7电源 Tmax=72.8
方案四结果(C)
小结论:从结果可以发现,采用灌胶方式,给塑料内壳换成散热塑料PA46,可以有效降低电
源温度,Led工作温度亦有所降低,整体效果优于方案一(B)。
方案六
此方案散热器为压铸铝,塑料内壳采用与散热器悬空的结构,并
在塑料内壳加肋条,增加其散热面积,其它参照“材料属性
表”,此方案分为两个部分进行对比:
A:电源无灌封胶方案,塑料为普通PC料;
B: 电源用灌封胶密封方案,塑料为散热塑料PA46;
电源光源分体结构
1.灯罩
3.铝压铸散热器
2.Led模块
4.塑料内壳
5.电源模块
6.灯头组
100
60
分解图
说明
7.灌封胶
Led Tmax=68电源 Tmax=97.5
小结论:从结果可以发现,采用结构,可以降低LED的工作温度,LED散热效果跟方案二相
当,电源温度较方案二优。
方案六结果(A)
Led Tmax=69电源 Tmax=69.1
小结论:从结果可以发现,采用此结构,且搭配选用散热塑料PA46,可以达到此次各方案的
最优化效果,电源与LED的工作温度都达到了比较低的温度69℃。此为最佳方案。
方案六结果(B)
方案八
此方案散热器为压铸铝通过注塑的方式内嵌在塑料壳体内,塑料
选择为PA46或普通的塑料,其它参照“材料属性表”,塑料壳内
采用填充灌封胶的方式降低电源到外部的热阻。
A:塑料为PA46;
B: 塑料为普通PC。
1.灯罩
3.嵌铝散热器
4.电源模块
5.灯头组
100
61.6
分解图
说明
2.Led模块
电源光源分体结构
塑料
铝合金
Led Tmax=67.8电源 Tmax=67.8
小结论:从结果可以发现,采用此结构,且搭配选用散热塑料PA46,可以达到此次各方案的
最优化效果,电源与LED的工作温度都达到了比较低的温度67.8℃。
方案八结果 ( A )
小结论:从结果可以发现,采用此结构,将塑料改成普通的PC料,会造成散热效果变差,电
源和芯片温度都上升了4摄氏度,接下来将针对这种塑料嵌铝的结构进行改良。
方案八结果 ( B )
Led Tmax=72.2电源 Tmax=72.2
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
结论: 1.要有效降低LED Bulb电源的温度,必须采用加密封胶的方式,或将电源外置,不要整合在
bulb内部;
2.采用方案八可以达到最优化的效果,如果光学可以做到此方式,建议采用方案八方案;
3.如果方案六(B)光学做不到,和方案四(C),可以做为第二选择方案。
4.如果方案二有较好的方式进行灌胶,且将塑料内壳和铝外壳相结合,可以考虑再对此方案 进
行深入研究。
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