新型平板热管散热器应用与大功率LED路灯的试验研究.pdfVIP

2010年10月深圳 新型平板热管散热器 应用与大功率LED路灯的试验研究 李茂松车廷建杨洪武+ 16600) (大连金三维科技有限公司，大连，l · (木联系电话E-mail：byjd@vip．sina．com) 摘要：随着实际应用的LED产品的功率越来越大，其散热量也随之增大，对散热要求也逐 步提高，传统的散热方式已经不能满足大功率LED路灯的要求。本文设计了一种新型铝板-t4作 的平板热管。并将其应用与LED路灯散热器上。散热器尺寸为300ramX155ram×150mm。在环境 温度为25℃。功率为56瓦时铝基板温度为42。C，平板热管上最大温差为1．3℃。在进行的倾 斜角度测试时，平板热管在整个试验过程中均温性良好，在90。倾斜角时，温差达到最大的 2．4℃，此时铝基板上的温度也达到最大的52℃。 关键词：LED路灯；平板热管：均温性 1月lJ舌 随着由气候变暖引发的自然灾害越来越频繁，危害越来越大，环境问题和节能技术也越来越受到 全世界的关注。作为节能环保重要一环的LED产业已经引起世界大部分国家的藿视。LED从其产生之 初的发光率0．1lm／W到现在可以达到1001m／W，其发光效率已经提高了三个数量级，随着材料科学的 发展，其发光效率和发光亮度一定会继续向前飞跃。一直以来散热问题都是LED应用中需要重点解决 的问题。在目前的LED应用中，大约有20％的能量转化成光，剩卜-的80％左右的能量转化成热能，这 些热能如不能有效排出，对LED的寿命会产生致命的影响。 利用热管技术将LED里的热量带出是业界普遍的思路，也做了很多类似的研究。莫冬传‘¨等研究 了将回路热管应用与大功率LED的试验，袁柳林12】等将微槽道式热管进行LED散热，程婷‘31和陈伟‘4】 等人分别从理论和试验用喷射流冷却系统对大功率LED进行了散热研究。这蝼研究为LED散热问题提 供可供借鉴的经验。 本文在将一种新型平板热管技术应用于大功率LED路灯散热中，并进行了试验研究，起到了良好 的效果。 2．热管散热器的构成 传统的热管由于其自身结构的缺点，不适合使用与大功率LED路灯灯具上。一般的水平放置的 chamber-T作原理如图l所示，热量从F方进入，工质吸收热量后汽化，汽化后的丁质充满整个 vapor 热管腔体，然后在上方的地方放出热量液化，液化后的工质随着热管内腔壁上的特殊材料的毛细力回到 热源部分。这种热管传热效琦墨比较高，但是用在大功率LED上效果并不好，主要问题在于这样的结构 使得翅片布置很难达到良好的散热效果，且热管的外形尺寸不好控制，机械强度不够。 262 第十二届全围热管会议论文集 chamber*扳I仆Hm月 目】传‰m}威日vapor 为了克服以上热管存LED应用中的缺点，奉文设计了一种新型平板热管。新平板热管兼顾轴向和 径向传热，其传热原理示意图如图2所示。平板热管峰直放置．热晕从下端蒸发段进入，加捕工质使工 质汽化．汽化的工质将搀量传到平板热管各个地方，井在壁面液化放热，并同到蒸发端。绝鼎段并非必 颉。在新半板热管巾．绝热段长度可以忽口}}。 洄I骶 目2口『Ⅲr《**％A＆目 嘲3十扳∞管肚#∞ [作日《』it目 “1Ⅻ目 新型平板热管最大的改进在于往热管内部加入r支撑架9o以加强整个平板热管的机槭强度。热管的 下端放置高蛐20ram．厚03mm的吸液芯以保bE热管在一定范幽内的倾斜角鹰下可以正常上作。图3 为下扳热管散热器的侧面图。图中【为r扳热管。2为敞热片，敞热片的布置方向与曲具正常使用时的 最山方向一致，平板热管与散热片牢牢焊接在一起。3为基体，基体的F面安装铝基扳。