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标题: 热仿真一天内帮助解决大功率LED过热问题 [打印本页]

作者: 海过来 时间: 2011-5-1 09:39
标题: 热仿真一天内帮助解决大功率LED过热问题

Voxdale，总部位于比利时的工程咨询公司，使用Flomerics公司的EFD.Pro CFD(计算流体动力学)软件在一天内解决二极管热处理问题。原始样本过热问题致使装置的发光效率和寿命极大缩小。Voxdale工程师们利用CFD计算结果仅在一天内就重新设计了灯管罩壳，改善气流，消除过热，将灯具发光率和寿命提高到设计标准。

大功率LED的发明对于极大地节省住宅和商务楼照明电力潜力巨大。与白炽灯泡少于2,000小时的寿命相比，LED灯具的使用寿命从大约6,000小时到超过50,000小时不等。LED系统设计项目的最大挑战无疑是热设计，因为驱动LED的能量中有75%-85%转换成热量，并需要散热。

“灯具系统生产商做了设计样品，发现LED的温度迅速达到其最高工作温度，” Koen Beyers，Vodale总裁说：“厂商非常担忧产品的面世时间。谁也不清楚到底要花多少时间去修改和重新测试样品，直到解决问题，得到成功的设计。样品测试最大的问题在于看不到问题所在，犹如跌入黑暗深渊。”

“过去，CFD软件要求使用者具备深厚的流体动力计算方面的基础以保证求解结果的准确性。”Beyers说：“最近，新一代CFD软件出现，不再要求工程师掌握CFD计算部分的知识，而且使工程师能专注于产品流体动力方面。我们使用的CFD软件EFD.Pro，直接使用Pro/ENGINEER的CAD模型，自动生成流体区域网格，管理流动参数。”

Beyers利用EFD/ENGINEER为样品建模，输入CFD模拟所需的材料属性和边界条件。定义将CAD模型转换为CFD模型所需的所有信息花费了30分钟。然后Beyers操作软件对灯管罩壳周围和内部流场进行网格划分。仿真结果显示原来的设计没有足够的散热出口供灯管罩壳内的气流自由流动。

Beyers修改了设计，在保持灯具美观要求的情况下增加散热口区域。他的新设计既保证了气体在罩壳内停留足够的时间，又扩大了气体的流动。他还尝试一些不同的散热片，优化模型，达到减小气流出口面积的目的。新设计满足了客户所有的要求。

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