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LED集成光源的热场分析

作　者: 庞博
导　师: 杨庆新
学　校: 河北工业大学
专　业: 电气工程
关键词: LED投光灯集成光源有限元法温度分布
分类号: TM923.34
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

LED光源因其节能环保等诸多优点,正在逐步取代白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯,成为新一代的照明光源。随着LED光源的功率日益增大,发热问题成为限制其发展的关键问题。特别是对于LED集成光源而言,不断增大的功率密度使灯具的散热问题更为突出。本文以一种LED集成光源,某型LED投光灯为研究对象,通过使用热路法与有限元法相结合对投光灯的稳态温度分布进行了计算,并进行了实验验证。主要内容如下:(1)使用热路法计算LED投光灯散热器肋片的平均综合换热系数。(2)根据热路法计算得到的散热器肋片平均综合换热系数,使用有限元法,对LED投光灯进行分析,得到其热稳定工作状态下的温度分布。(3)使用热电偶和红外热成像两种实验方法对LED投光灯进行热稳定工作状态下的温度测量。(4)通过将实验和有限元分析所获得的温度数据进行对比,证明了有限元分析结果的准确性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-14
  1-1 课题的研究意义  7-9
  1-2 LED技术的发展以及LED热问题的研究概况  9-13
  1-3 本文的研究内容  13-14
第二章某型LED投光灯综合换热系数计算  14-23
  2-1 LED的发光原理及其散热问题  14-15
    2-1-1 LED的发光原理  14
    2-1-2 LED冷光源的发热问题  14-15
    2-1-3 LED的结温与热阻  15
  2-2 温度场与传热学原理  15-17
    2-2-1 热传导与传导热阻  16
    2-2-2 热对流与对流热阻  16
    2-2-3 热辐射  16-17
  2-3 某型LED投光灯综合换热系数计算  17-22
    2-3-1 集成光源热路法  17-18
    2-3-2 某型LED投光灯的热阻与综合换热系数计算  18-22
  2-4 本章小结  22-23
第三章某型LED投光灯温度场有限元分析  23-37
  3-1 温度场有限元法概述  23-24
    3-1-1 有限元法概述  23
    3-1-2 稳态温度场的有限元法  23-24
  3-2 某型LED投光灯的有限元分析  24-36
    3-2-1 有限元模型的建立  25-27
    3-2-2 加载和求解  27-29
    3-2-3 仿真结果与数据分析  29-36
  3-3 本章小结  36-37
第四章某型LED投光灯的温度测量实验  37-46
  4-1 实验原理概述与实验装置简介  37-39
    4-1-1 现有实验方法的比较  37
    4-1-2 试验原理概述  37
    4-1-3 试验装置简介  37-39
  4-2 温度测量与数据分析  39-44
    4-2-1 热电偶温度测量方法  39-40
    4-2-2 红外热像仪温度测量方法  40-41
    4-2-3 温度数据分析  41-44
  4-3 本章小结  44-46
第五章结论与展望  46-47
参考文献  47-50
致谢  50

LED集成光源的热场分析

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