新型镁合金LED灯具散热器设计与分析

发布时间：2018-01-13 03:04

  本文关键词：新型镁合金LED灯具散热器设计与分析　出处：《天津工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 镁合金 LED散热器 BP神经网络 遗传算法

【摘要】：LED(Light Emitting Diode)被誉为新一代绿色照明光源,与传统光源相比,其具有节能、环保、体积小、寿命长等优势,已被广泛应用于各个生活及生产领域。随着LED市场需求的与日俱增,取代传统照明已经成为一种趋势。为了满足更高发光亮度的市场需求,LED的输入功率与器件集成度不断增大,使得芯片结温迅速上升,大幅降低使用寿命及发光效率,严重制约了 LED产业的大规模发展。因此,合理有效的散热设计对于LED器件尤为重要。针对LED的散热问题,本文设计了一款新型LED灯具散热器,制作材料为AZ31型镁合金,结构采用多尺寸翅片相结合的方式,将与其具有相同散热面积的传统结构散热器作为对比结构,分析所设计散热器的散热性。结果表明,相同条件下,多尺寸翅片散热器的空气流速较高,芯片最高结温较低,具有较优的散热性能。搭建实验测试系统,通过对比实验测量数据与仿真计算数据,得知二者最大误差不超过8.6%,数据吻合较好,表明所建立仿真模型可靠、有效。此外,本文基于BP神经网络与遗传算法对镁合金多尺寸翅片散热器进行了结构优化。首先根据单因素试验找出对散热器温度影响较为显著的因素,分别为散热器翅片的厚度、长度及高度,进而设计正交试验。以芯片最高结温为研究指标,建立BP神经网络预测模型,然后结合遗传算法对芯片结温及散热器重量进行双目标优化,通过调节不同权重以获得Pareto最优解。结果表明,优化前所设计多尺寸翅片散热器相比规则形貌散热器的芯片最高结温降低了 4.04%,散热器重量降低了 66.67%;经过进一步的双目标优化后,芯片最高结温最终降低了4.47%,散热器重量最终降低了 93.18%,表明通过双目标优化,实现了在保证散热器散热性能的同时有效减重的目的。
[Abstract]:Light Emitting Diode ( LED ) is regarded as a new generation of green light source . Compared with traditional light source , it has the advantages of energy saving , environmental protection , small volume , long service life and so on . the weight of the radiator is finally reduced by 93.18 percent , indicating that the purpose of effectively reducing weight while ensuring the heat dissipation performance of the radiator is realized through double - target optimization .

【学位授予单位】：天津工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM923.34

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本文编号：1417159