热电制冷LED自然对流散热的设计与优化

作     者：张建新 韩变华 杨庆新 薛亮 马楷 李海林 ZHANG Jian-xin;HAN Bian-hua;YANG Qing-xin;XUE Liang;MA Kai;LI Hai-lin

作者机构：天津工业大学天津市电工电能新技术重点实验室天津300387 天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室天津300387 天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室天津300387 

基　　金：国家自然科学基金(51577132 61605145) 天津市自然科学基金(15JCQNJC41800) 天津市教委科研计划项目(自然科学)(2017ZD06)资助~~ 

出 版 物：《发光学报》 (Chinese Journal of Luminescence)

年 卷 期：2018年第39卷第4期

页      码：523-533页

摘      要：为提升高热流密度下LED灯具的自然对流散热性能,以一款基于热电制冷(TEC)的单颗LED小型灯具模组为研究对象,在采用实验测量和回归拟合准确获得TEC性能参数的基础上,建立了有无TEC参与散热的等效热路模型,并选择合理的数学公式对其进行性能描述,进而遵循本文设计的计算流程快速得到各种散热性能数据。LED模组的散热分析表明:在恒定的LED热功率下,施加最佳的TEC电流可获得最高的散热性能;LED热功率越低,安装TEC的散热性能越比常规方法优异。经遗传算法优化前后的性能对比分析表明:优化后结构中TEC的合理工作区明显增大,能满足LED更高功率的散热需求;当LED为0.493 W时,优化后结构的最佳结温仅为15.66℃,远低于30℃的环境温度。基于TEC实验数据建立的等效热路模型,能为装配TEC的LED模组提供快速完整的散热设计分析与结构优化的合理方案。

主 题 词：LED散热 热电制冷 自然对流 等效热路法 优化 

学科分类：080903[080903] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 0827[工学-食品科学与工程类] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 1009[医学-法医学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/fgxb20183904.0523

馆 藏 号：203285553...