基于板式脈動(dòng)熱管的大功率LED冷卻實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、LED(Light-Emitting Diode，發(fā)光二極管)作為新一代綠色光源，相比于傳統(tǒng)光源具有發(fā)光效率高、壽命長(zhǎng)、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)照明領(lǐng)域，但是芯片結(jié)點(diǎn)溫度過(guò)高會(huì)對(duì)LED產(chǎn)生不利影響，散熱問(wèn)題已成為了LED發(fā)展中的瓶頸問(wèn)題。針對(duì)大功率LED具有高熱流密度特點(diǎn)，本文采用板式脈動(dòng)熱管與翅片的組合對(duì)額定功率為100W的LED進(jìn)行冷卻，系統(tǒng)的開(kāi)展了不同冷卻方式下(強(qiáng)制對(duì)流與自然對(duì)流)的實(shí)驗(yàn)研究。
　　本文首先開(kāi)展了

2、板式脈動(dòng)熱管強(qiáng)制對(duì)流實(shí)驗(yàn)，在不同加熱功率、不同工質(zhì)下，對(duì)脈動(dòng)熱管加熱段溫度和熱阻進(jìn)行了分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在各功率LED加熱下，脈動(dòng)熱管強(qiáng)制對(duì)流均能取得較好冷卻效果，加熱段溫度都遠(yuǎn)低于120℃。熱管啟動(dòng)存在一個(gè)功率的閾值，只有當(dāng)加熱功率高于啟動(dòng)功率時(shí)熱管才能夠啟動(dòng)。隨著LED功率的增大，熱管加熱段溫度也隨著增加，熱阻隨著減小。在丙酮、乙醇、水三種工質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中，丙酮的冷卻效果最好。
　　此外，本文重點(diǎn)開(kāi)展了板式脈動(dòng)熱管自然對(duì)流實(shí)驗(yàn)，

3、研究了加熱功率、工質(zhì)、充液率、熱管結(jié)構(gòu)參數(shù)、翅片面積對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱特性的影響，研究結(jié)果表明，脈動(dòng)熱管自然對(duì)流只能對(duì)功率在52W以下的LED取得較好冷卻效果，板式脈動(dòng)熱管自然對(duì)流從啟動(dòng)到穩(wěn)定過(guò)程與強(qiáng)制對(duì)流存在較大差異，脈動(dòng)熱管存在一個(gè)最佳充液率30％～50％，丙酮的冷卻效果比乙醇更好。三角形截面脈動(dòng)熱管的熱阻比方形截面熱阻低，水力直徑為1mm的脈動(dòng)熱管比0.58mm的傳熱性能好。增加翅片面積可以較好的降低LED基板溫度。通過(guò)對(duì)加熱段各點(diǎn)的