I. Einleitung
Wegen seiner energiesparenden LED-Beleuchtung, Umweltschutz, langes Leben, und ist als die Fläche unter der Lichttechnik erkannt, wird die bestehende Vielfalt der Lichttechnik zu ersetzen. LED Kaltlichtquelle, Hitze-Intoleranz, so viel wie 80% der Energie in Wärmeenergie, es muss Kühlmaßnahmen, obwohl Technologie rasante Entwicklung der LED-Leuchte, ein Licht bis zu 200lm pro Watt des Berichts wurde, aber es ist LED-Beleuchtung, LED Wärmeableitung im Kopfschmerzen, aber noch nicht wirksam angegangen, LED-Beleuchtung populärer geworden, der Stein des Anstoßes auf dem Weg.
Hinder der Popularität von LED-Beleuchtungen, LED-Lampe größte Problem ist, hohe Preise, obwohl der Oberlauf des LED-Chip-Hersteller bis schnitzen die meisten Gewinne gibt es eine erhebliche Preissenkung, sondern um eine effiziente Allokation der Ressourcen für die Gemeinschaft die gesamte Branche Kette zu erreichen, LED-Beleuchtung, reduzieren Kosten der Installation der breiten Öffentlichkeit zum Kauf zu erleichtern, LED-Beleuchtung Module, die Standardisierung der einzige Weg ist, da die bestehenden Beleuchtung (Glühlampen, Leuchtstofflampen / Energiesparlampen), dass. LED Lighting Module standardisiert behindern die Anwesenheit von Wärmeableitung.
Sind Teil der Wärmeübertragung. Humanressourcen in der Forschung auf den Wärmeübergang hat ein Jahrhundert der Geschichte wurde, ist von 60 bis 70 Jahren des letzten Jahrhunderts, dass die Menschen auf dem Gipfel der Wärmeübertragung, die treibende Kraft der menschlichen Entwicklung von Luft-und Raumfahrt benötigt. Damals Wärmeträgertechnik versammelte sich eine Menge Talent, viele Forscher haben sich Prominente Wärmeübertragung wird die Wärmeübertragung nach der Begeisterung der Menschen abnimmt, die aktuelle Wärmeübertragung und Technologie-Profis sehr klein. Wärmeübertragung und Technologie ist sehr ausgereift, wie wie reife Früchte fielen zu Boden von Blättern bedeckt, nicht die Menschen nun sehen, dass, wenn die Elektronik-Industrie, vor allem in der Computer-CPU plötzlichen Anstieg der Wärme, die Menschen ging nicht auf die Blätter auf dem Boden ziehen, hob die reife Frucht der Erkenntnis des Menschen reifen Wärmeübertragung auf die elektronischen Industrie. Sondern das Rad neu erfinden, die Schaffung vieler neuer Begriff: "aktiver Kühlung", "passive Kühlung", "Kühlkörper" und andere Geräusche, die ich nicht wissen, was es in englischer Sprache bedeutet "Senke" in der Wärmeübergang ist auch sehr seltene und Fachbegriffe.
LED-Leuchten für Wärme, den derzeitigen Mangel an Industrie in jedem der Wärmeübertragung Prozess der Wärmeübertragung Prozess in einem klaren Ergebnis der: von der LED-Übergang an der Oberfläche der Konvektion und Kühlkörper (natur) Wärmeübertragung, jeden Prozess Die Temperaturdifferenz (dh Widerstand) Anteil der maximalen Temperatur, die den Prozess, der die großen Konflikte und Auswirkungen der einzelnen Faktoren Wärmeübertragung Prozess, wie die technische Richtung seiner thermischen Widerstand zu verringern, insbesondere in der größten Wärmeübertragung Wärmewiderstand Dabei reduzieren die thermische Beständigkeit der technischen Richtung ist wichtiger. Auch mit diesen Ergebnissen muss Statiker bekannt sein, weil die Hitze ist letztlich durch die Struktur erreicht.
Sprechen Sie von der Wärmeübertragung und Technik, LED Wärmeableitung ist nicht komplex, an denen die Wärmeübertragung nur ein sehr kleiner Teil - die thermische Wärmeübertragung und Konvektionswärme (vor allem heiße Luft natürliche Konvektion), die Sie fertige Wärmeübertragung nutzen können Wärmeübertragung Computer-Software, erhalten eine sehr genaue Lösung, wie Analyse der LED-Chip-Paket Temperaturverteilung (Wärmeübertragung-Prozess); von Wärme aus dem LED-Chip auf den internen Temperaturverteilung in fin. Doch besonderes Augenmerk sollte, für den konvektiven Wärmeübergang zur Luftströmung, muss eine große Anzahl von experimentellen Untersuchungen und Computer-Software Berechnungen werden nur akademische Bedeutung, gibt es keine praktischen Engineering Bedeutung, da der Fehler Tai Tai, gibt es noch viele Unternehmen daran interessiert, solche Software zu verkaufen.
LED thermische Probleme durch komplizierte einfache Ursachen haben: die Wissenslücken hat Wissenstransfer eine reife Person, die in der Hitze des kleinen LED teilnehmen, LED Kühlung der Mangel an professionellen Forschungseinrichtungen, der Industrie deutlich korrigieren Leitgedanke, Workshop sehr viel, aber die akademische Atmosphäre eines kleinen, kommerziellen Geschmack dunkler. Derzeit Praktikern aus der Industrie, die spezielle Kühltechnik, und viele Aspekte aus der Wärme aus dem Rechner übertragen, natürlich auf dieses Gebiet der Technologie und Geschäftspraktiken häufig mit mehr als zum Beispiel Heat-Pipe-Technologie wurde eine große Anzahl von High-Power-Anwendung verwendet LED-Beleuchtung (z. B. Straße), erstellen Sie den Computer-Chip zu den für die ursprüngliche Heatpipe Kühler Service Unternehmen neue Geschäftsmöglichkeiten. Auch nach vorne mit einem Rückfluss Heatpipe setzen, LED leuchtet, wenn die Heatpipe-Kühlung mit dem allgemeinen Gebrauch des Sha Zhudao sie scheinen ein Huhn zu töten, dann wieder Wärmerohr als erhabene Hühner geschlachtet wie ein Schmetterling verwendet. Taiwan, ein Unternehmen, eine «Flüssigkeitskapselung Kühltechnik» erfunden, ging dieser Mangel an Grundwissen über Konvektionswärme Erfindungen, soweit die internationalen Erfindung Ausstellung Gold. Es gibt auch ein ähnliches Geschäft, und haben einen gewissen Ruf, Kühlung Flüssigkeitskühlung LED-Technologie-Entwickler, sagte, es sei Anwendungen für 30 Patente. Der Kesselwagen von den Erfindern inspiriert, ist nicht klar, warum das Auto Motor mit Wasser (Flüssigkeit) Kühltechnik Gründen das Wasser in der Abkühlung von der Rolle
In diesem Papier, die Standardisierung der LED-Lichttechnik-Programm-Modul zu erreichen, den Kühlkörper Komponenten wie Lampen, Wärme aus der LED-Kern, bestehend aus Kern-und Docht eingestuft werden ausgelegt und hergestellt sein in eine Reihe von Standards, die Nutzung konischen Zylinder Wärmeleitfähigkeit Zelle, eine effektive Lösung Docht (thermische Kern) und dem Kühlkörper (hell) zwischen der Wärmeleitung Problem, einen Docht zu erreichen und Beleuchtung leicht entfernt werden können und installiert ist, die Struktur ist sehr einfach, niedrige Kosten, ist ein Standard-wissenschaftlichen Weg, um das Modul zu implementieren, und dass die konstanten Strom Antriebsleistung mehr zumutbar ist.
Natürliche Konvektionskühlung, keine mechanische Bewegung, hohe Zuverlässigkeit, geringe Kosten, natürlich, LED-Beleuchtung ist Wahl. Dieser Artikel wird das Prinzip der natürlichen Konvektion, die maximale Wärmeabgabe und Optimierung der Konzepte zu erklären, werden die besten LED-Lampe Kühlkörper Anwendung Struktur - Sonnenblumenöl Art Kühlkörper, hob Kapuze mit Konvektion, mit dem Kamineffekt einer verstärkten Zunahme der Kühlung Wärme. Die große Zahl von Experimenten und Analysen wurde optimiert und erweitert Ergebnisse können pro Watt weniger als 4 Gramm Aluminium Ebenen Kühlung signifikant niedrigere Kosten für die Kühlung wird nicht mehr unter Berücksichtigung der Anteil an den Kosten der Kühlung, Wärme und kurz LED verwendet werden schwierig, wird kein Problem mehr sein. (Dies ist nicht mit Wärmeübertragung innerhalb der LED-Paket, das in einem späteren Artikel beschrieben wird und schlägt Lösungen.)
Zweitens ist die wissenschaftliche Abteilung des Moduls
Abbildung 1,2 Toshiba und Sharp wurden LED-Beleuchtung, LED-Chips, Kühlkörper und die Antriebsleistung in einem eingeführt, mit dem gleichen Installation der Schnittstelle sind Glühlampen, so dass die Struktur des Marktes sehr groß ist, obwohl eine solche Konstruktion zu erleichtern, gewöhnliche Menschen zu installieren, ersetzen vorhandene Glühlampen, aber die hohen Kosten, gibt es einen fatalen Fehler - Wärme ist nicht zuverlässig.
Dargestellt in Abbildung 1,2 LED leuchtet, tippen, aufrecht oder umgekehrt, im Falle von drei Gesten sind nicht die gleichen Kühleffekt, wenn die Erhöhung hat Schatten und seine kühlende Wirkung und die Schatten der Form und Größe sind eng verwandt, wenn der Schatten geschlossen oder schlechte Luftzirkulation innen und außen, die Kühlwirkung verschlechtert, schwindet das Licht wird gleich zeigen, oder sogar Schäden entstehen, um die Situation sofort. So sind diese LED-Leuchten, LED-Beleuchtung wird nicht die Richtung der Entwicklung. Darüber hinaus, wie in Abbildung 1,2 Kühlkörper Struktur unter sich ist nicht ideal, Kühlung Kosten sind nicht gering.
Sphärische Glühlampen, Leuchtstofflampen ist gerade Rohrform durch die Leichtigkeit der Herstellung, der angenommen wurde. Kumulation der Geschichte, dass es eine leichte und sofort von kugelförmigen Lampen und geraden Rohren Gedanke macht. Menschen benutzen leuchtet, ist der Zweck die Notwendigkeit ans Licht. LED ist die neue Lichtquelle und somit die Gestaltung von LED-Beleuchtung, LED-Lichtquelle Merkmale vorgehen sollte, und schaffen ein neues Modell.
Abbildung 3 zeigt die geplante Aufteilung der LED-Beleuchtung Modul, dem Kühlkörper und die treibende Kraft für die Beleuchtung der Komponenten durch die LED-Batterien eingestuft, Hitzeschild, bestehend aus Kern-und Wick, können schnell und einfach von der Wärmesenke (Lampen) Entfernen und eingepresst wird ausgelegt und hergestellt sein in eine Reihe von unabhängigen Standard-Komponenten.
Wick und Lampe elektrische Verbindungen, eine leichte Aufgabe, aber der Docht thermische Anbindung und Kühlkörper (Wärmeleitfähigkeit), ist es nicht so einfach. Abbildung 3 zeigt die Lösung des Problems, effektive und einfache technische Lösung: Hilfe Kontakt Wärmeübertragungsfläche verjüngt Spalte. Cone Spalten und kegelige Bohrung, leicht zu verarbeiten, genau und einfach Gewissheit, Verarbeitung und niedrige Kosten. Tapered Spalte Kontakt Wärmeübertragungsfläche als ein wesentlicher Vorteil ist, dass Kern und Kühlkörper Wärmeleitpaste zwischen den beiden Anpressdruck gewährleisten ist groß genug: wenn eine kleine Axialkraft, können Sie den Anpressdruck ist mehrmals, so dass der Docht und vergrößert thermischer Widerstand zwischen dem Kühlkörper wurde tatsächlich kontrolliert wird, der Wärmeübergang zwischen den beiden behoben wurden. Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Berechnung dieser Stelle:
Zum Beispiel die thermische Leitfähigkeit zwischen dem Kerndurchmesser Ф = 20mm, hohe h = 15mm, und dem Kühlkörper Kegel, die durchschnittliche Oberflächentemperatur Lücke △ = 0,03 mm, die gewöhnliche Wärmeleitpaste λ = 1,0 W / m · K, Wick Leistung von Q = 12W, kann berechnet Wärmeleitfähigkeit des Kerns und Wurzel der durchschnittlichen Temperatur des Kühlkörpers Unterschied:
△ t = Q · △ / λ · D · л · h = 0,38 ℃, weniger als 0,4 ℃
Abbildung 3 zeigt, der Docht und dem Kühlkörper (Licht) der mechanischen Verbindung durch Schrauben Schnallen, elektrische Steckverbindung durch konzentrische, allgemeine Betreiber verbunden sind, ohne Werkzeug, können Sie leicht korrigieren Sie den Docht in Kraft. Abbildung 3 zeigt die Struktur ist sehr einfach, einfache Herstellung, die Kosten auch gering ist.
Abbildung 3 Die Rolle der Docht abdecken: 1, Schutz LED Kern, 2, einfache Installation Betreiber, 3, sekundäre Optik, Design und Herstellung von einem anderen Schatten der Lichtdurchlässigkeit, wie konzentriert oder Astigmatismus Typ, auf verschiedene Standorte und Anwendungen.
Löse die thermische Anbindung (Wärmeleitung) Problem, den Docht auf eine gemeinsame Standardisierung auch zu erreichen in der Nähe des Herrschers, wird in verschiedenen Standard-Spezifikationen im Bereich thermische Energieerzeugung auf den Docht, wie geteilt werden: 3W, 6W, 10W, 15W, 20W, entsprechend den unterschiedlichen Spezifikationen Standard-Schnittstelle, anstatt die aktuelle Glühbirne (Glühlampe), dass hat nichts mit Macht zu tun, nur zwei von drei Schnittstellen. LED Docht und somit die Standard-Schnittstelle Spezifikationen haben viele Arten, sondern Arten beschränkt ist, Sie zu dekorativen Beleuchtung ist zu mischen, sondern die Menge der Wärme muss der erforderliche Standard der Wert zu erreichen, die Wärmemenge, Lampen werden nach ihren Normen unterteilt werden, die Schnittstelle mit dem Standard Docht Wärmeabgabe entspricht der Schnittstelle. Design kann, 10W (Standard Kühlleistung) von den Docht der Lampe kann bis 12W installiert werden, aber 12W des Dochtes ist nicht auf die 10W-Lampen, die verfügbar sind durch die Schnittstelle der strukturellen Unterschiede zu erreichen installiert. Da jede Lampe hat ihre entsprechende Form eines festen Installation, die thermische Leistung auch stabil, also nicht über die User-Installation Sorge, ändern Sie die Kühlleistung, die Hitze ist stabil und zuverlässig.
Die vorgeschlagene Aufteilung Modul, so dass die Wärmelampen und Docht Widerstand und thermische Beständigkeit Prüfnormen und die Entwicklung der experimentellen Bedienung zu erleichtern, Lichter aus, solange die experimentelle Bestimmung der Wärmeleitfähigkeit relative Standardfehler Kernkühlung Kennlinien, können wir die Heizwärme Widerstand; Docht aus, solange die experimentelle Bestimmung, LED-Sperrschicht-Temperatur mit einem Standard-Kühlkörpertemperatur Unterschied zu den thermischen Widerstand kann Docht zu berechnen. Mit Wärmelampen und Dochte und Hitzebeständigkeit der Prüfnormen und Betriebsverfahren, ist es einfach zu schnell die Vor-und Nachteile der verschiedenen Produkte. Es gibt keine Differential-und Nachteile von LED-Licht thermische Leistung Normen und Operationen, anstatt mit sehr primitiven Methoden, wie Straßenlaternen, die Verwendung von Feldarbeit 1000 Stunden, eine Reihe von Enterprise-Produkte mit der PK, messen das Licht Scheitern Situation, diese Identifizierung der beiden unwissenschaftlich und sehr lästig, wie die Ergebnisse während der Sommer-und Winterzeit bei der Ermittlung der Ergebnisse ist nicht das gleiche wie im Sommer und Winter Lufttemperatur ändert, wird Änderungen in einigen Bereichen sehr groß.
Module über die vorgeschlagene Aufteilung basieren, sowie die spezifische Struktur des Moduls, können Sie problemlos entwickeln ein einheitliches Docht und Kühlkörper (Licht) von der mechanischen und elektrischen Schnittstellen-Standard Schnittstelle für die Verbindung Norm und Macht Normen, die internationalen Standards kann auch gebildet werden . Docht Herstellern auf Chip-Packaging, Docht Herstellung konzentrieren zu entwickeln automatisierten Produktionsanlagen, Verbesserung der Produktionseffizienz, Kosten zu senken, zu entwickeln; Mit dieser einheitlichen Standards wird Lichthersteller auf unterschiedliche Bedürfnisse nach Konstruktion und Herstellung einer Vielzahl von Beleuchtungs konzentrieren geringen thermischen Widerstand Paket innerhalb der Chip-Package-Struktur; Chip Chip-Hersteller auf die Entwicklung, Produktion konzentrieren und mehr darüber, wie die Kosten zu senken und zur Verbesserung der optischen Wirkungsgrad; Hersteller von Netzteilen konzentrierte, engagierte Fahrer Chip-Entwicklung, zur Verbesserung der Energieeffizienz und Reduzierung der Produktentwicklungs Kosten. In der LED-Beleuchtung Industrie-Hersteller auf allen Ebenen in der Kette, klare Arbeitsteilung, die beide arbeiten eng mit und unabhängig von einander, bauen eine moderne Industrie mit einer perfekten Gesellschaft ist rational Ressourcenallokation wiederum zu jeder Kette, deutlich reduzieren kann zu den Preisen, LED Popularität der Lichter in Sicht.
Kurz gesagt, schlägt dieses Papier ein Modul LED-Beleuchtung von der Abteilung für Wissenschaft: ① Hitze stabil und zuverlässig, einfach zu ② Standardisierung der LED-Beleuchtung Module und die entsprechenden Prüfnormen und Betriebsverfahren zu erreichen, verbessern die gesamte Branche Kette und Kosten senken.
Über Power Standard:
Dieses Papier argumentiert, dass Konstantstrom Laufwerk verwendet werden soll, den Docht in der LED-Chip in Serie (lokal parallel), wie in Abbildung 4, die jeweils LED-Chip (oder parallele Gruppen) mit Bypass-Schutzeinrichtungen, die Rolle der Komponente dargestellt, sobald die mit dem LED-Chip beschädigt ist, trennen Sie den Weg in den Staat, dann ist die Spannung zu hoch ist (z. B. das Doppelte der maximalen LED-Spannung) ist, sind die Komponente Panne, die Bildung einer dauerhaften Kurzschluss, so dass ein oder zwei LED-Chips nicht wegen Beschädigung, so dass die ganze Docht verschrottet. Zum Beispiel, ein 12W von LED-Leuchten, insgesamt 12 LED-Chips, wenn Sie zwei beschädigt haben, die Lichtintensität gesunken ist, durch das aktuelle Terminal eingestellt werden kann, die Übertragung hoher Strom, reduziert die Entschädigung der Helligkeit, so leicht und hohe Zuverlässigkeit.
Vorteile der Verwendung von konstanten Strom Antriebsleistung sind:
Erstens, desto wahrscheinlicher ist die Macht, zu einer einheitlichen Standards, wie dem geforderten Standard als einheitliches Konstantstrom 350mA. 15W der Docht ist die Nennspannung 43V. Nennstrom und dem LED-Chip in der Chip-Fläche auf dem Chip, ist es einfach, das Design anpassen, um den einheitlichen Standards Nennstrom Chips, treffen die anderen, sondern auch durch lokale Chips parallel, wie 23 LED-Chips parallel zur Einheit zu erreichen Nennstrom (z. B. 350mA);
Zweitens ist die Ansteuerschaltung einfachen Komponenten, niedrige Kosten, Leistung und hohen Wirkungsgrad. Als Folge der derzeit niedrigen (350mA), Schaltnetzteile Transistor Schaltverluste BG auch kleine, hohe Effizienz ist Dianyuan; mit einem einheitlichen Standard Heng Liu (350mA) können Sie Leistungsregelung an die Treiber-IC BG Du Schalter (Abbildung 4 in gestrichelte Linie), und die Nennleistung Bereich von 1W bis 70W (Strom AC220V) der Umfang der Arbeit. Höhere Ausgangsleistung (LED Kern Reihe mehr), wird die Leistung Spannung hoch, so Schaltnetzteil Rohr BG tragen kleinere Schaltspannung, Schaltverluste auch kleinere, die Leistungseffizienz auch höher.
Drittens das Prinzip der natürlichen Konvektion und Optimierung
Kühlung wird die Wärme letztlich die Luft, die Luftströmung (Konvektion) zu verschenken Wärme erreicht, besetzten die Strahlung Kühlkörper Wärmeübertragung eine sehr geringe und daher nicht berücksichtigt werden. Luftdurchsatz in der Hitze (dh Wärmeabfuhr) F:
Q = Cp · M · (T2-T1) (1)
Cp - spezifische Wärme der Luft, ist konstant.
M - Luftstrom.
(T2-T1) - Kühlkörper und Eintritt Lufttemperatur, Temperatur T2 die Temperaturdifferenz zwischen T1, tut T2 Ablufttemperatur die maximale Temperatur des Kühlkörpers Wand Tw, dh (T2-T1) den größtmöglichen Wert.
Aus Gleichung (1) erhalten kann am wirksamsten analysiert werden zur Verbesserung der Wärmeableitung ist die Richtung des Luftstroms zu verbessern.
Natürliche Konvektion Prozess, ist die treibende Kraft des Luftstroms: Luft Heiztemperatur, der Auftrieb durch den Rückgang des Anteils von F erzeugt:
F = ∫ V g (ρo-ρa) dv = ∫ V gρo (1 -) dv (2)
g - Erdbeschleunigung.
ρ - Dichte der Luft.
V - die Lautstärke des Kühlers.
TO - Umgebungstemperatur.
Ta - Lufttemperatur im Inneren des Kühlers.
Die Luft strömt durch den Kühlkörper, produziert Kühlkörper Widerstand ƒ:
ƒ = ∫ S α · g · ρ · U2 · DS (3)
S - Fläche des Luftstroms durch das Gebiet des Kühlkörpers.
α - Koeffizient der Strömungswiderstand und Kühlkörper Struktur sind die Luftstrommuster eng miteinander verbunden.
u - Strömungsgeschwindigkeit im Inneren des Kühlkörpers, desto höher die Strömungsgeschwindigkeit u größer.
Q Wärmeableitung Kühlkörper dürften auch die folgende Formel:
Q = ∫ S h (TW-Ta) ds (4)
h - KonvektionWärmeübertragungkoeffizient.
(TW-Ta) - Kühlkörper und Kühlkörper Oberflächentemperatur Tw in der Differenz zwischen der Lufttemperatur Ta, Kühlkörper Tw von dem LED-Chip Sperrschichttemperatur Grenzen.
Bound mit den oben genannten vier Gleichungen der natürlichen Konvektion Prozesses sollte Auftrieb F gleich dem Impuls der Strömungswiderstand mit erhöhter ƒ (ρ2) gekoppelt (im nächsten Abschnitt näher erläutert.) Reduzieren Sie den Strömungswiderstand ƒ bedeutet, dass die Luftgeschwindigkeit u2 (dh erhöhte Fließfähigkeit M) erhöht, und der Rückgang der Auftrieb F Anforderungen. Aus Gleichung (1) zu sehen ist, fließen M, ist vorteilhaft, um die Wärmeableitung zu Q, F Auftrieb Anforderungen des Niedergangs, aus der Gleichung zu erhöhen (2) erhalten können analysiert werden, die Kühlung der Luft-Temperatur Ta-Film reduziert werden kann, und aus der Formel ( 4) zu sehen ist: die Verbesserung der gute Wärmeabfuhr Q, die geringeren Strömungswiderstand zeigt einen Anstieg der alle Aspekte des Sprechens, die beide die Wärmemenge Q profitieren.
Reduzieren Sie den Strömungswiderstand Koeffizient α, effektiv reduziert werden kann der Strömungswiderstand. Wenn die Kühlrippen, oben und unten die Errichtung gesetzt, die Luft direkt von unten nach oben durch den Kühlkörper, kalte Luft direkt in die Kühlrippen, durch die Formel (4), ist es von Vorteil für die Wärmeübertragung; Richtung des Luftstroms und der Auftrieb in der gleichen Richtung, des geringsten Widerstandes. So der oberen und unteren Kühlkörper durch die Struktur sollte so gestaltet werden, um Verbiegungen zu vermeiden den Luftstrom, erscheint Wirbel. Nach Formel (3), Strömungswiderstand und Luftströmung im Abkühlung proportional zum Quadrat Film, wodurch die Fließgeschwindigkeit effektiv reduziert werden kann der Strömungswiderstand. Steigern Luftströmung im Kühlbereich des Films, verringert nicht die Luftströmung beide M, und kann die Fließgeschwindigkeit zu reduzieren. Sunflower Kühlkörper Struktur in Abbildung 5 dargestellt, LED-Chips in der Mitte wird von der Wärmeleitfähigkeit der Spalte Sektion nicht nur Wärmequelle (LED-Chip) der Abstand von der Kühlrippe der Nähe der Wurzel zu konzentrieren, ist die Wärmeleitfähigkeit Widerstand Spalte klein, und die LED Chipsatz, ist der Anteil der Querschnittsfläche klein, die effektive Luftströmung Bereich, die förderlich für den Strömungswiderstand verringert wird. Dies zeigt, dass: der Kühlkörper Struktur Sonnenblume die optimale Struktur für LED-Lampe Wärme. Von der Herstellerseite, auf der Aluminium-Extrusion zu schaffen Aluminium Sonnenblumen, und schneiden Sie dann mit einem Kühlkörper zu werden, kann eine Vielzahl von Formen Kühlkörper, hohe Effizienz der Produktion, Prozess weniger Kosten auch niedrig zu produzieren.
Durch die Formel (2) Analyse: Ist der Heizkörper etwas Volumen V, einen bestimmten Anteil des Raumes Größe, die Lufttemperatur Ta Kühler zu verbessern, tragen zur Verbesserung der Schwimmfähigkeit F, aber die Formel (4) ziehen, aber nicht förderlich Rippe Wärme Film-und Konvektionswärme Luft (dh Wärme). Aus der Gleichung (4) Analyse durch Erhöhung der Anzahl von Kühlrippen (dh Rippendichte), um die Kühlfläche von S zu erhöhen, wird zur Verbesserung der Wärmeableitung, aber die Formel (3) Analyse, sondern eine entsprechende Erhöhung des Strömungswiderstandes ƒ.
Die obige Analyse zeigt: die Begeisterung für natürliche Konvektion, durch die Erhöhung der Kühlrippe Dichte (Verringerung der Kluft zwischen Flossen) an die Kühlfläche erhöhen, um den Zweck der Verbesserung der Wärmeableitung zu erreichen, aber es gibt im Gegensatz und Widerspruch Faktoren, die Wärmeableitung in einem begrenzten, kann es sogar das Gegenteil der Ergebnisse der geringere Wärmeentwicklung werden. Abgeschlossen werden können: wenn der Kühlkörper Fußabdruck eine feste Größe ist, gibt es eine maximale Wärme natürlich verteilt, entsprechend der Struktur mit den besten fin (fin Dichte), die maximale Heizlast und Kühlkörper ist proportional zum Durchfluss der Querschnittsfläche . Der Autor, nachdem eine große Anzahl von Experimenten bestätigt die Schlussfolgerungen und fasst die besten Erfahrungen Rippendichte Berechnungsformel kann die optimale LED-Lampe Kühlkörper zu berechnen.
Viertens natürliche Konvektion verstärkt zur Verbesserung der
Gelegen in der Spitze der Konvektion Kühlkörper decken, wie in Abbildung 6,7 dargestellt, die Verwendung von Schornsteinen Pumpprinzip, erhöhen Sie den Luftstrom fließt durch den Kühlkörper zu verbesserten Wärmeableitung Erhöhung zu erreichen.
Hood Saugkraft durch Konvektion (dh Auftrieb), hergestellt durch theoretische Berechnung, die in Abbildung 8 gezeigt analysiert werden, mit dem Control-Volume-Verfahren zu analysieren, unter der Kontrolle von Körper Impuls-Bilanz Prinzip kann abgeleitet:
F = ∫ V gρo (1 -) dv = ρ2 B + ƒ (5)
Diese Beschreibung: erhöhte Luftansaugung Kraft in der Dynamik (ρ2) ist auch notwendig, um den Strömungswiderstand ƒ überwinden. Air Dynamik zunimmt, bedeutet, dass der Luftverkehr, erhöhte sich von Gleichung (1) kann förderlich sein erhöhte Wärmeabfuhr. Absaughaube und Konvektion ist proportional zum Volumen V um den Fluss der Lufttemperatur im Innern der Haube zu verbessern, um zur Verbesserung der Saugkraft. Weitere Analysen gezogen werden können: eine hohe Saugkraft haben, sollten Kühlkörper wie in den meisten Low-End-Haube Konvektion eingestellt werden, Kühlkörper tragen spielen.
Nach den vorstehenden Schlussfolgerungen, die Saugströmung Kapuze Kapuze mit Konvektion proportional zum Volumen V, die in einigen Fällen, wie die dekorative Bedürfnisse der Höhe der Lampe Größe begrenzt ist, Querschnittsfläche durch die Erhöhung der Größe ist, erreichen die gleiche Volumen, die gleiche Saugleistung. Im Produkt-Design, können Sie die Vorteile von Schatten an der Lampenabdeckung wie Konvektion, dekorativ, sondern auch auf die Rolle der erhöhte Wärmeabfuhr zu stärken.
Für Downlights, wird die natürliche Konvektion zur Leuchtröhre zu decken. Abbildung 9 zeigt die LED-Leuchten, Hitze und anderen hexagonalen Tabletten von 10 Sonnenblumen Kühlkörper, die Verwendung von synthetischen Wabenstruktur zu kämpfen, Einstellung der Größe der hinteren Abdeckung, Rückseite mit den Top-Entlüftungsöffnung, nachdem die Schale zu bilden eine Konvektion zu decken.
Bei Einstellung auf die Errichtung von Konvektion Abdeckung, LED Konvektion Haube pumpt den effizientesten Einsatz von Sonnenblumen-Art Kühlkörper, Kern kann nur nach oben oder unten, wie in Abbildung 6,7 gezeigt. Zur Lösung des Problems von Licht-Feuer, LED-Lampen verwendet werden kann wie in Abbildung 10,11 werden, Konvektion Abdeckung von transparenten Materialien besteht, wenn Konvektion Schatten decken, LED-Core-Seite nach oben, stellen Sie den Fluss Kapuze mit reflektierenden Spiegel, von der LED Stift gesendet das Licht nach oben, der Reflektor in die flache Flugbahn, der Reflexionswinkel, wenn der Spiegel ist verstellbar Lichtintensität kann Winkel mobilisiert werden. Der Tunnel Lichter oder ähnliche Lichter, können Sie die Struktur in Abbildung 10,11 gezeigt.
V. Vergleich der experimentellen Ergebnisse
Abbildung 12 ist eine Fabrik für 20W LED-Downlights Kühlkörper Fotos, Profil Durchmesser Ø86mm, 65mm hoch bewertet ist, wird durch Aluminium-Extrusion Kühlkörper Profile durch eine Vielzahl von Bearbeitungs gemacht Prozesse zu ergänzen, NW 250 Gramm, der Kühlfläche S 0.1m2. Die experimentellen Kurven in Abbildung 13 B Kühlkörper Merkmale der experimentellen Ergebnisse wird die vertikale Achse Q für das Wärmekraftwerk Einheit W, Experimentalfilme durch elektrische Heizung, Strom Zählerstand ab der Hitze; Abszisse AT ist die thermische Kühlkörper Platte Tw (Set mit 5 Thermoelement) und der Umgebungstemperatur AN der Armen (mit der Aluminiumplatte befestigt verglichen). Kurve C in Abbildung 13 für den Kühlkörper hat einen gestanzten Kühlergrill sowie die experimentellen Ergebnisse, Loch Spezifikationen für Ø6mm (Durchmesser) x 2mm (Porenraum), zusätzliche Wachen, um den Luftstrom Widerstand zu erhöhen, thermische Leistung und damit deutlich reduziert.
Die experimentellen Kurven in Abbildung 13 Eine patentierte Technologie basiert thermischen Eigenschaften der Kühlkörper experimentelle Kurve, die Verwendung von Sonnenblumen-Typ Aluminium-Kühlkörper, Größe Optimierung Design durch eine hohe Konvektion für die 120mm, Außendurchmesser des Kühlkörpers Abdeckung Ø88mm, Gewicht 80 Gramm. Verglichen mit der Kurve B gesehen werden kann, wenn AT (Tw-To) ist 30 ℃, das patentierte Design des Kühlkörpers 1,5-fache Volumen des Erzeugnisses angegeben ist, kann berechnet werden soll, übertragen Sie die Oberfläche Wärmekoeffizient h verdreifacht, in Wärme umgewandelt pro Watt Aluminium beträgt 3,6 Gramm pro Watt. Drückt man die LED-Lampe ist 17,5 W Berechnung des tatsächlichen Wärme, mit der patentierten Technologie entwickelt Kühlkörper kann die Temperatur bis zu 10 ℃ gesenkt werden. Die patentierte Kühlkörper, dass 2 Yuan kosten wird (um 25 Yuan / kg Aluminium Preise), während die Produkte angezeigt werden, und so viel wie 30% der Schneiden Verbrauch zu erhöhen, und das schwerfällige Verfahren der mechanischen Schneiden Effizienz der Produktion sehr niedrig ist, um die Kosten zu erreichen fast 20 Yuan / Stück.
Tabelle 1 listet die eigentliche Beleuchtung 20W Downlights sind Produkte der thermischen Eigenschaften des Gehäuses und der Vergleich der patentierten Technologie Proben, Bild 14, patentierte Technologie-basierten Proben von Fotos, Bild 15, patentierte Technologie-basiertes Design, LED die Verwendung von Cree Chip Xlamp XP-E, sind Produkte mit einer 10, das Patent auch verwendet, um eine 10 zu verbessern, verbessert mit zwei neun Patente sind in Reihe eingesetzt.
Gesamtleistung - gemessen mit einem Leistungsmesser Daten, einschließlich der Verlust der Antriebskraft.
TW - Chips geschweißte Aluminium-Platte Temperatur Led, ist das Produkt der Verwendung der sechs Thermoelemente angebracht, die Aluminiumplatte Oberflächentemperatur der Durchschnitt der beiden Patente gemessen, um die Verwendung von Thermoelementen in der Aluminiumindustrie zu verbessern Substrat Seite des gebohrt Φ1.2mm, 4mm tiefes Loch, die beiden Thermoelemente in die Löcher in der gemessenen Temperatur durchschnittlich eingefügt.
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, mit Hilfe der patentierten Technologie entwickelt LED-Beleuchtung Produkte sank die Temperatur 9 ℃.
Abbildung 16 (a) ist die Fabrik für 60W LED-Lampe, Außendurchmesser Ø185mm, Höhe 130mm, die Verwendung von Heatpipe Kühlkörperlamellen plus Struktur, Abbildung 16 (b) zeigt die Bewertung und Beseitigung von perforierten Metallgitter Abdeckung der inneren Struktur. Abbildung 17, die Kurve für die F-und E jeweils mit dem Kühlkörper Gitter Gitter und keine experimentellen Ergebnisse zum Vergleich der beiden Kurven erhalten werden kann: net Abdeckung auf der Wärmeableitung Effekt ist offensichtlich. Abbildung 17 ist die Kurve D die Verwendung der patentierten Technologie, die Optimierung der Konstruktion des Kühlers Abkühlungskurve, wie hexagonalen von 7 in eine Sonnenblumen-Art Kühlkörper montiert, der maximale Durchmesser Ø185mm, Höhe Konvektionsmantel 120mm. Verglichen mit dem aktuellen Produkt (Kurve F), Wärmeableitung wurde deutlich verbessert, wenn die Temperaturdifferenz AT (Tw-To) ist 25 ℃, die Wärmeabgabe um 50%. Aktuelle Produkte (wie in Abbildung 16 dargestellt (b) unten), die Verwendung von Heatpipe, komplexe Struktur, Herstellungsverfahren und mehr, geringe Produktivität, müssen die Kosten für 100 Yuan / Stück. Das patentierte Design des Kühlers, Aluminium Gewicht von 285 Gramm, nach 25 Yuan / kg Basis, dass 7,5 Yuan pro Stück ist, weniger als in Abbildung 14 ein Zehntel des Produkts angezeigt.
Vergleich der experimentellen Ergebnisse und Analysen oben zeigt: das Patent LED-Lampe Kühlkörper Technologie-Programmen, die Verwendung von Sonnenblumen-Art Kühlkörper, die optimale Behandlung, deutlich niedrigere Kosten für die Kühlung, kann man sagen: LED-Licht Wärme wird kein Problem sein, nicht als die thermische Kosten.
King Report
Dieses Programm beinhaltet eine offene Technologie patentiert geistigen Eigentums, müssen Sie die Erlaubnis vor der Verwendung zu erhalten.
Über den Autor:
Biao Qin, der Tsinghua-Universität Re Nengji 87 Ph.D., Master der Energie-und Umweltschutz, Wärmeübertragung und Technik ist die Basis ihrer beruflichen, so früh wie 85 Jahre in der Patentanmeldung ist der erste Wärmeübertragung Produkte. Ab dem Jahr 2006 in Computer Kühlung, beantragen und erhalten mehrere Reihe von Patenten im Zusammenhang mit CPU-Kühlung im Jahr 2008 begann die Entwicklung von LED-Wärmeableitung, haben Reihe von Patentanmeldungen, die LED-Lampe Kühlung, Chip-Packaging, standardisierten Modulen, wird reifer und Fortgeschrittene Wärmeträgertechnik die Einführung der elektronischen Chip Kühlbereich, haben tief greifende Auswirkungen in der gesamten Branche.
News Kategorien
