基于LED的照明系統(tǒng)中使用的分析模型的可行性研究

方程7

(7)

式(8)

(8)

方程9

(9)

方程式10

(10)

方程式11

(11)

方程式12

(12)

在公式11中的因子FEN就是增加了外殼的表面積。超過(guò)100的任何增加，這個(gè)因素意味著，外殼表面也成為波浪狀或波紋。因此，它具有較高的表面積比以前。

第二步驟是計(jì)算散熱器溫度。這是通過(guò)將控制量到散熱器完成的，如圖5施加一個(gè)能量平衡方程，以控制體積得到公式13中，然后求解散熱器溫度，THS。內(nèi)部空氣被假定為充分混合。因此，在公式14中的傳熱系數(shù)被假設(shè)為8瓦/平方米·K。

圍繞散熱器控制音量圖片

圖5：圍繞散熱器控制音量。

方程式13

(13)

方程式14

(14)

性圖的圖像從散熱器到LED的結(jié)

圖6：從散熱器至LED結(jié)抗性圖。

結(jié)溫度可以計(jì)算施加傳導(dǎo)電阻從LED結(jié)到散熱片，如公式15然后可以重新安排，以公式16來(lái)計(jì)算LED的結(jié)溫。

方程式15

(15)

方程式16

(16)

幾個(gè)研究已經(jīng)完成分析的照明系統(tǒng)的各種參數(shù)。這些研究的總結(jié)列于表3。

將要進(jìn)行的研究表3匯總

表3：研究的總結(jié)被執(zhí)行。

結(jié)果

計(jì)算結(jié)果如表4為不同的案例研究。圖7(a)表示組件之間的溫度差。這給出的最大溫度差的視覺(jué)指示并且其中可以改進(jìn)。圖7(c)表示施加到系統(tǒng)從各種來(lái)源的絕對(duì)值的熱能。在圖7(D)的值是類似的(c)中，但給定為總數(shù)的百分比。

為基線模型中，研究表明，LED結(jié)溫度是上述說(shuō)明書時(shí)LED被在700 mA(S3和S4)和1000 mA的(S5和S6)中運(yùn)行。當(dāng)改進(jìn)的模型進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該結(jié)溫度仍高于規(guī)范1000毫安。然而，對(duì)于700個(gè)毫安，人們發(fā)現(xiàn)，結(jié)溫度是在規(guī)定范圍內(nèi)。當(dāng)其它溫度進(jìn)行了檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，空氣溫度為99℃。這將是太高的風(fēng)扇，電源，電機(jī)和驅(qū)動(dòng)程序。考慮135℃，2的最大LED儲(chǔ)存溫度可以得出結(jié)論，該LED的組件，例如封裝，是在太高的溫度下進(jìn)行。

結(jié)果表4摘要

表4：結(jié)果總結(jié)。

系統(tǒng)部件之間的溫度差的圖像

圖7：作為太陽(yáng)能吸收率(b)和熱能施加到在絕對(duì)值(c)所示的系統(tǒng)和總(D)的百分比的函數(shù)的系統(tǒng)的組分(a)，結(jié)溫溫差。

雖然以前的研究已經(jīng)表明，700個(gè)毫安的LED不是為基準(zhǔn)模型可行的，還研究了改變的在外殼壁的太陽(yáng)能吸收率的影響的改進(jìn)的模型。雖然熱負(fù)荷到系統(tǒng)已經(jīng)減少了272瓦(S11)到188 W(S15)，空氣溫度保持太熱。此外，它們被認(rèn)為是太亮用于表面以具有0.2的吸收率。隨著時(shí)間的推移，該反光將由灰塵層，風(fēng)生粉塵砂紙的表面而降低。

看一下圖7的溫度差曲線圖(a)在S11中，最大溫差為外殼和周圍環(huán)境之間。它被示于圖7(d)該太陽(yáng)能負(fù)載到外殼是總熱負(fù)荷到系統(tǒng)的50%。因?yàn)橥鈿ぬ?yáng)能負(fù)載是總負(fù)荷的50%，則建議的太陽(yáng)能屏蔽被用來(lái)減少外殼和周圍環(huán)境之間的溫度差。太陽(yáng)能護(hù)罩的缺點(diǎn)是，風(fēng)將具有系統(tǒng)在一個(gè)較小的效果時(shí)，沒(méi)有太陽(yáng)能屏蔽存在。在S16中，它表明，在結(jié)溫17℃的降低，當(dāng)系統(tǒng)是在2米/秒的風(fēng)。

第二大的溫度差是在外殼和內(nèi)部空氣之間。為了降低該溫度差，在外殼內(nèi)的空氣必須能夠沿著所述外殼和圓頂?shù)乃斜砻嬉苿?dòng)。這會(huì)增加熱傳導(dǎo)系數(shù)，可以通過(guò)莫名其妙外殼的內(nèi)部來(lái)完成。然而，這必須由計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)分析。

為基線研究，它表明，在350mA(S1)中，結(jié)溫是在規(guī)定范圍內(nèi)為條件的壽命。然而，空氣溫度是相當(dāng)高的最大條件(S2)。這是通過(guò)使用上級(jí)模型(S7)的改善。