对LED灯具散热功能的考察分析

　　目前关于LED灯具的散热分析多是将空气自然对流过程近似为表面均匀的简单换热过程，从提高散热效率和减少原料成本的角度对封装结构尺寸进行优化的研究仍不多见。因此，本研究基于热传导、自然对流原理，从散热器结构、肋片尺寸、散热器热阻及少材料散热效率优化等方面。

　　考察LED灯具多层复合材料的散热性能和制造成本，对大功率LED灯具散热器的工程设计和生产具有重要的指导作用和借鉴意义。物理模型大功率LED灯具封装结构见，由LED芯片、热扩散铜层以及铝制肋片组成。其尺寸及材料导热系数见表1.电子元件布置在热扩散层上，为使LED芯片产生的热量及时传到热扩散层，接触热阻降到低，用导热系数较高的银胶将芯片层、铜板及铝肋片粘结在一起。.控制方程与计算方法采用CFD流体计算软件的有限体积法对全隐格式离散控制方程进行计算，扩散项为中心差分，对源项做线性化处理，利用Simple算法迭代求解离散方程组。

　　计算时，固体表面为不可滑移条件，采用壁函数法；同时考虑换热表面升温对空气运动和换热的影响，将气固交界面设为耦合壁面，考虑密度随温度的变化。传统光源的灯丝温度可达到2000℃，能产生很强的热辐射将热量散出；而固体光源LED器件温度低于200℃，热辐射较微弱，因此主要考虑的散热方式为传导和对流。