吸頂式10LED燈具的LED散熱計(jì)算吸頂式10LED燈具原采用白熾燈為光源，因其光源壽命短，抗振性能差，燈具維護(hù)頻繁，維護(hù)成本高。為了改善以上的問(wèn)題，現(xiàn)采用的1WLED做為光源進(jìn)行改善，從而達(dá)到免維護(hù)的效果。因?yàn)榇系目臻g狹小，為了使LED10LED燈具在艦船上得到很好的應(yīng)用，需將其燈具高度尺寸控制到最小，所以需對(duì)LED光源進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)。散熱方案：將LED光學(xué)模塊通過(guò)輻射和對(duì)流的方式對(duì)外散熱。具體方案是，將10個(gè)1W的LED光源用回流焊方式焊接到圓形鋁基板上，再將鋁基板用螺釘固定到散熱殼體上，保證了從熱源（LED）到散熱殼體之間的最短傳熱途徑，從而也降低了燈具內(nèi)部傳熱過(guò)程中的熱阻。LED光源散熱計(jì)算：LED的散熱模型如下圖所示LED芯片爆點(diǎn)LED芯片爆點(diǎn)散熱片外部環(huán)境因LED光源用回流焊接到鋁基板上，而該鋁基板與黃銅殼體（散熱器）通過(guò)螺釘緊固而連接。熱量通過(guò)傳導(dǎo)方式從LED接合點(diǎn)流經(jīng)鋁基板，到達(dá)黃銅殼體（散熱器），殼體再通過(guò)對(duì)流方式及輻射方式將熱量散發(fā)到外部環(huán)境中去。在大多數(shù)LED應(yīng)用中，與LED接合點(diǎn)和散熱殼體之間，以及散熱殼體到外界環(huán)境之間相比，LED和鋁基板及鋁基板與散熱殼體之間的接觸熱阻還是相對(duì)較小的。LED,其功率采用1W，查規(guī)格得知，從接合點(diǎn)到焊接點(diǎn)(Rthj-sp)的熱阻值為11°C/W，最高接合點(diǎn)溫度為120°C。外部環(huán)境取實(shí)驗(yàn)室高溫溫度40+/-3°C中的溫度43°^要求的品質(zhì)保證溫度20°C.在LED焊接點(diǎn)和散熱片間的熱阻值Rthsp-h取決于包括表面拋光度、平整度、所施加的安裝應(yīng)力、接觸面積以及接口材料類型及其厚度在內(nèi)的多種因素。如果有好的設(shè)計(jì)，那么它可以最低降至小于1°C/W。Tj=Ta+Ptotal(Rthj-sp+Rthsp-h+Rthh-a)+20Rthh-a=(Tj-Ta-20-PtotalRthj-sp-PtotalRthsp-h)/Ptotal=(120-43-20-0.96*11-0.96*1)/0.96=45.48°C/WRthh-a=1/(hf*Af)其中hf是自然冷卻系數(shù)，取值范圍5-16，按最差狀態(tài)取5,Af是散熱表面積所以Af=1/(45.48*5)=0.004398m2=4398mm2,所需總面積為10*4398=43980mm2測(cè)得3D表面積75100mm2，大于43980mm2，符合散熱要求。按現(xiàn)有外形結(jié)構(gòu)不變的情況下，進(jìn)行LED結(jié)溫核算:T=Ta+Ptotal(Rthj-sp+Rthsp-h+Rthh-a)=43+0.96*(11+1+1/(5*0.00751))=43+0.96*(11+1+26.63)=80.1°C由上計(jì)算可以看出，1WLED光源可以符合散熱要求。另外，以上散熱計(jì)算只考濾了燈具的對(duì)流降溫，其溫差為26.6度，如考慮到燈具的輻射及燈具表面溫度不均問(wèn)題，按黃銅殼體外表面平均溫升為15度計(jì)算，金屬殼體的對(duì)流散熱量為：W1=傳熱系數(shù)*散熱面積*溫度差=2.51*0.56*(15/0.077)0.25*0.055*15=4.3(W)按PC透明件外表面平均溫升為8度計(jì)算，透明件的對(duì)流散熱量為：W2=傳熱系數(shù)*散熱面積*溫度差=2.51*0.56*(8/0.03)0.25*0.02*8=0.9(W)對(duì)于輻射散熱，黃銅殼體表面經(jīng)處理后輻射率可以達(dá)到0.8~0.95，其表面如經(jīng)過(guò)噴漆處理后，其表面的輻射率可以達(dá)到0.85~0.96，而PC透明件的表面輻射率約為0.8~0.9，所以金屬殼體的輻射散熱量為：c、.、3、一W3=4*5.67*10-8*輻射率*散熱面積*(平均溫度+273.15)3*溫度差二4*5.67*10-8*0.8*0.077*(43+15/2+273.15)3*15=7.1(W)按PC透明件外表面平均溫升為8度計(jì)算，透明件的輻射散熱量為：3W4=4*5.67*10-8*輻射率*散熱面積*(平均溫度+273.15)3*溫度差二4*5.67*10-8*0.8*0.02*(43+