基于均热板的一体式散热器及其应用于大功率LED热管理
发布时间：2020-12-11 11:32
为了有效的解决大功率电子元器件的散热问题,本文提出并设计制造出一种基于均热板的一体式散热器（Integrated heat sink with vapor chamber,IHSVC）,并将其应用于大功率LED热管理。由于该IHSVC集成了均热板,所以使得LED芯片产生的热量能够迅速被均热板传导出并最终通过翅片散发到周围环境中,此外与基于均热板的分离式散热器相比,该IHSVC由于将均热板与散热器融为一体而消除了接触热阻从而提升了整体的散热效果。实验结果表明,采用IHSVC对大功率LED进行热管理时,整个LED工矿灯具更优异的热性能进而增强了其光学性能。首先,研究IHSVC中均热板的吸液芯毛细综合性能,本文采用三刃锥度刀在铝板上通过微铣削方法加工出交错互通微沟槽的毛细吸液芯结构,分别采用强制对流法及红外热成像法来分析该吸液芯的渗透率性能与毛细上升性能,并建立起毛细性能综合评价参数K·△Pcap以选择出较为合理的IHSVC内部吸液芯加工参数;研究表明加工深度及间距对毛细性能有影响,毛细力及渗透率共同决定毛细性能。然后,制造出具有上述沟槽结构的IHSVC并将其应用于LE...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同k下光输出百分比随结温的变化曲线
图 1-3 Lumiled Luxeon K2 的光衰曲线要是如下原因导致 LED 光衰进而降低 LED 寿命的：ED 芯片材料内存在的缺陷（通常指晶格位错），而在温度剧繁殖，最后“入侵”发光区，产生很多的非辐射复合中剧降低[20]。另一方面，高温情况时，发光区的杂质会增加了光衰，最后表现为缩短 LED 寿命。环境对 LED 封装材料性能会产生影响化，例如环氧树脂情况，从而影响透光性能[21]，而且 LED 结温越高，该恶化情况下，白光 LED 中的荧光粉在的衰减与淬灭变得非常 的光衰加剧。 LED 寿命的缩短的主要根源是 LED 结温过高所导致的。料的热膨胀系数不一样，所以会存在膨胀失陪问题。较高比较大，严重情况下可能会使得封装材料失效，甚至会造
第一章 绪论 LED 热管理方式着 LED 产业发展迅速，人们对其功率要求也越来越高，高功率就意味着大量的中在芯片将不可避免的导致芯片结温迅速上升，而过高的温度又会进一步加剧减以及寿命的缩短[24-26]。此外，过高的节温会严重影响电光转换效率及 LED[27]。因此，必须采用有效的热管理方式来将 LED 芯片产生的热量导出散发到中，以保证 LED 的寿命、性能以及稳定地工作。如图 1-4 所示为一般 LED 灯递示意图，在 LED 工作时，芯片产生热量，通过热传导的方式传递给连接材热传导给传给散热器，散热器再经由热对流和热福射的方式将热量散出到周围。近年来，有大量研究人员做过很多关于解决 LED 散热难题的研究[28-31]。从见，目前 LED 的热管理大致可以分为被动散热与主动散热。（a） （b）
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED路灯散热问题研究及设计[J]. 高京泉,郭起宏,贺孝田. 照明工程学报. 2010(05)
[2]集成式大功率LED路灯散热器的结构设计[J]. 刘红,赵芹,蒋兰芳,阮灵伟. 电子器件. 2010(04)
[3]基于微喷射流的高功率LED散热方案的数值和实验研究[J]. 罗小兵,刘胜,江小平,程婷. 中国科学(E辑:技术科学). 2007(09)
[4]半导体致冷原理及其应用系统设计研究[J]. 郑永明,方方,徐建一,郑燕红. 中国测试技术. 2006(02)
[5]半导体照明发光二极管(LED)芯片制造技术及相关物理问题[J]. 李刚. 物理. 2005(11)
[6]白光LED用荧光粉的研究进展[J]. 张凯,刘河洲,胡文彬. 材料导报. 2005(09)
硕士论文
[1]基于平板型热管的LED散热技术研究[D]. 陈金建.华南理工大学 2011
本文编号：2910452
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同k下光输出百分比随结温的变化曲线
图 1-3 Lumiled Luxeon K2 的光衰曲线要是如下原因导致 LED 光衰进而降低 LED 寿命的：ED 芯片材料内存在的缺陷（通常指晶格位错），而在温度剧繁殖，最后“入侵”发光区，产生很多的非辐射复合中剧降低[20]。另一方面，高温情况时，发光区的杂质会增加了光衰，最后表现为缩短 LED 寿命。环境对 LED 封装材料性能会产生影响化，例如环氧树脂情况，从而影响透光性能[21]，而且 LED 结温越高，该恶化情况下，白光 LED 中的荧光粉在的衰减与淬灭变得非常 的光衰加剧。 LED 寿命的缩短的主要根源是 LED 结温过高所导致的。料的热膨胀系数不一样，所以会存在膨胀失陪问题。较高比较大，严重情况下可能会使得封装材料失效，甚至会造
第一章 绪论 LED 热管理方式着 LED 产业发展迅速，人们对其功率要求也越来越高，高功率就意味着大量的中在芯片将不可避免的导致芯片结温迅速上升，而过高的温度又会进一步加剧减以及寿命的缩短[24-26]。此外，过高的节温会严重影响电光转换效率及 LED[27]。因此，必须采用有效的热管理方式来将 LED 芯片产生的热量导出散发到中，以保证 LED 的寿命、性能以及稳定地工作。如图 1-4 所示为一般 LED 灯递示意图，在 LED 工作时，芯片产生热量，通过热传导的方式传递给连接材热传导给传给散热器，散热器再经由热对流和热福射的方式将热量散出到周围。近年来，有大量研究人员做过很多关于解决 LED 散热难题的研究[28-31]。从见，目前 LED 的热管理大致可以分为被动散热与主动散热。（a） （b）
【参考文献】：
期刊论文
[1]LED路灯散热问题研究及设计[J]. 高京泉,郭起宏,贺孝田. 照明工程学报. 2010(05)
[2]集成式大功率LED路灯散热器的结构设计[J]. 刘红,赵芹,蒋兰芳,阮灵伟. 电子器件. 2010(04)
[3]基于微喷射流的高功率LED散热方案的数值和实验研究[J]. 罗小兵,刘胜,江小平,程婷. 中国科学(E辑:技术科学). 2007(09)
[4]半导体致冷原理及其应用系统设计研究[J]. 郑永明,方方,徐建一,郑燕红. 中国测试技术. 2006(02)
[5]半导体照明发光二极管(LED)芯片制造技术及相关物理问题[J]. 李刚. 物理. 2005(11)
[6]白光LED用荧光粉的研究进展[J]. 张凯,刘河洲,胡文彬. 材料导报. 2005(09)
硕士论文
[1]基于平板型热管的LED散热技术研究[D]. 陈金建.华南理工大学 2011
本文编号：2910452
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2910452.html
