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本课题就是通过对该种LED灯丝的外型设计与散热模拟分析,得到LED封装结构影响其散热的一般性规律,并给出LED灯丝散热最优化的封装结构,从而用于丰富LED芯片散热的基本知识,并改善LED灯丝散热效果,进一步指导LED封装技术和生产工艺。
2 LED灯丝灯散热模拟设计思路
利用ProE建模软件,参照市面上常见的与传统白炽灯外观相似的LED灯丝球泡灯的结构外观进行模仿改进。常见的LED灯丝灯泡由LED灯丝、驱动电源、玻璃灯柱支架、玻璃泡、标准灯头五金件几部分组成,如图2.2-1所示。但由于本课题的研究时间有限,为了提高本课题的可操作性,在本课题中均不考虑驱动电源的影响。本课题将通过控制变量法,分别通过模拟改变LED灯丝球泡灯的灯条数、每条基板上芯片的个数以及灯罩内的气体,来模拟每种情况的散热情况。其中灯条数以及每条基板上芯片的个数的改变由ProE建模软件来实现,而灯罩内的气体改变则需由FloEFD热模拟软件来实现。对于灯条数的改变,本课题设置3种常见的情况:2条,3条,4条;对于每条基板上芯片的个数的改变,本课题设置每条10颗,每条20颗和每条30颗三种情况;对于灯罩内的气体改变,本课题将通过FloEFD热模拟软件分别选取空气、氢气、氦气三种导热率不同的气体作为模型灯罩内的气体。之所以选择这三种气体作为之后模拟灯罩内的气体,是因为查资料得知,气体的导热系数随温度升高而增大,0℃时三种气体的导热系数分别为:空气导热系数λ=0.0233W/m•K;氢气导热系数λ=0.163W/m•K;氦气导热系数λ=0.144W/m•K。本课题想研究灯罩内不同导热气体是否会对LED灯丝的散热产生较大影响。
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