LED照明产品热仿真技术

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LED 照明产品热仿真技术
散热设计是LED 照明产品开发的关键技术之一。热仿真是电子产品散热设计的一项主要内容，广泛用于预测许多电子产品散热方案可行性、优化电子产品的散热设计以及为需要进行热测试的电子产品确定最有效的测试方案等。准确快速的热仿真可以缩短产品开发周期、降低开发成本。本文系统论述了LED 照明产品热仿真的基本原理和方法，并给出了热仿真的典型案例，对于LED 照明产品热仿真具有重要的参考意义。

一、LED 照明产品热仿真概述

1、数值计算方法
热仿真是一种利用数值计算对流动与传热问题进行求解的方法，是与试验(测试)和理论分析相并列的第三种分析方法。
数值计算就是把计算域内有限数量位置(网格节点)上的因变量值当作基本的未知量，并根据需要求解的控制方程(微分方程)提供一组关于这些未知量的代数方程，以及求解这组方程的算法，从而在每一个网格节点上直接求解控制方程的方法。
电子产品热仿真需要求解的控制方程主要包括质量守恒方程(连续性方程)、动量方程(运动微分方程)、能量方程以及求解湍流N-S 方程所需要的补充方程等。
2、热仿真软件
理论上所有的CFD(Computational Fluid Dynamics：流体动力学)软件都可以作为电子产品热仿真的软件。CFD 软件大体可以分为通用CFD 软件、工程化的CFD 软件和电子散热专用热仿真软件三类。
一般情况下，通用CFD 软件(如FLUENT 等)对用户的专业知识背景要求较高，并且软件操作较复杂。电子散热专用软件是专门针对电子产品散热设计开发的热仿真软件，对用户CFD 专业知识背景要求较低，操作也较简单，并且提供了大量的电子散热常用组件，这类软件主要包括Flotherm 和Icepak 等。工程化的CFD软件性能介于通用CFD 软件与电子散热专用软件之间，其采用工程化的操作界面，操作较简单，计算能力较强。如CFdesign 和FloEFD 都能够方便地导入CAD 模型，并且还增加了部分常用的电子散热组件。
3、热仿真的特点
热仿真与热测试的区别主要包括：
(1)热仿真不需要样品，所以可以在产品开发前期预测产品方案的可行性;
(2)热仿真边界条件为理想的条件，如准确的环境温度及环境风速等，而热测试的环境温度及风速很难实现精准的控制;
(3)考虑到计算的速度和精度，热仿真模型需要对产品实际模型进行简化。
热仿真的优势包括：
(1)不需要样品，可以快速优化方案;
(2)可以区分以不同方式(对流和热辐射)传递的热量，便于对产品进行直观的热流分析及有针对性地改进散热设计。
另外，热仿真与热测试的条件及方法的差别导致热仿真与热测试的结果往往存在一定的偏差。所以，，热仿真结果一般不作为散热方案可行性的最终判据。
并且，一味地追求热仿真与热测试结果的一致也是毫无意义、徒劳无功的。


二、LED 照明产品热仿真方法
1、热仿真模型的建立及简化
热仿真模型的建立包括几何模型的导入或建立、环境变量(环境温度、风速、重力方向及大小等)设置、求解域大小设定、网格划分、计算收敛标准设定、材料属性(密度、比热容、导热系数、表面的发射率，即热辐射率等)定义、热源设置等。热仿真开始前需要正确定义以上每一项内容，以便得到正确的结果。

很不错的内容，狂顶，谢谢楼主，谢谢热设计论坛

复了，但不想给金币，呵呵，太贵了，不过好过去抢啊

有点贵，下载看看。LED照明产品热仿真技术 都比较火
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太多了吧。很想要可是得天天盯着啊。楼主少要点吧

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