Għodda ta 'analiżi termika
Softwer ta 'analiżi termali jista' realistikament jissimula l-istat termiku tas-sistema u jista 'jkun simulat termikament matul il-fażi tad-disinn tal-prodott biex tiddetermina l-ogħla temperatura fil-mudell. Jekk tinqabeż it-temperatura permessa, il-miżuri ta 'dissipazzjoni tas-sħana għandhom jitjiebu biex jissodisfaw ir-rekwiżiti għall-użu. Dan inaqqas l-ispiża tad-disinn, disinn mill-ġdid u riproduzzjoni, u jżid ir-rata ta 'suċċess tal-prodott.
Fil-preżent, hemm ħafna tipi ta 'softwer ta' analiżi termali, bħal ANSYS, FLUENT, EFD, ICEPAK u FloTherm.
1) Mill-aspett operattiv, EFD huwa inkorporat fis-softwer PRO / E, SW, CATIA. Il-mudell tas-softwer huwa faċli biex jiġi stabbilit u sempliċi biex jiġi stabbilit. Huwa utli għal kalkolu approssimattiv fl-inġinerija, iżda s-softwer jokkupa aktar riżorsi tas-sistema. Ma għandhiex tinqasam wisq, u l-preċiżjoni tal-kalkolu mhix għolja.
2) F'termini ta 'applikazzjoni, ICEPAK huwa inkorporat fl-ANSYS WB12.1, li jista' jittratta uċuħ kumplessi ġenerali. Il-funzjoni ta 'importazzjoni tal-mudell ġiet imtejba ħafna, u l-operazzjoni tas-softwer hija sempliċi. Bħal EFD, m'hemmx bżonn li jiġi kkalkulat manwalment l-istat tal-fluss. L-immaniġġjar ta 'malji kumplessi huwa mgħaġġel.
3) Mit-tradizzjoni tat-tkessiħ elettroniku, FloTherm huwa usa 'minn ICSPAK u ilu jokkupa s-suq tal-analiżi termika elettronika, iżda huwa diffiċli li tipproċessa uċuħ mgħawġa. L-immudellar huwa kwistjoni ewlenija għad-disinjaturi tal-lampi LED.
4) Professjonalment, ANSYS u FLUENT huma s-softwer preferut għal akkademiċi u esejs, u jenfasizzaw kalkoli eżatti mit-teorija. Is-softwer ANSYS huwa bbażat fuq il-metodu tal-element finit, u r-riżultat tal-kalkolu għandu preċiżjoni għolja. Huwa adattat għal dawk b'bażi teoretika ogħla u jista 'faċilment jirrealizza programmazzjoni manwali u disinn ta' ottimizzazzjoni.
Abbażi tal-paragun ta 'hawn fuq, is-softwer ANSYS intuża għall-analiżi termali.
Analiżi termika ta 'bozza LED b'qawwa għolja
F'dan id-dokument, lampa LED ta 'qawwa għolja tintuża bħala mudell għar-riċerka. L-analiżi ta 'simulazzjoni termali ta' l-oġġett tad-dawl issir permezz tas-softwer ANSYS. Il-passi ta 'analiżi huma: l-istabbiliment ta' mudell simplifikat, l-issettjar tal-kundizzjonijiet tal-konfini, il-qsim tal-grilja u l-kalkolu.
Mudell fiżiku tad-dawl
Id-dawl tal-mina LED ta 'qawwa għolja żviluppat minn ċerta kumpanija LED f'Hujiang intgħażel bħala l-mudell ta' riċerka. Il-fanal jikkonsisti minn żibeġ tal-bozoz LED, għata tal-lampa, pads tal-ġilda, mirja, bordijiet taċ-ċirkwiti, sinkijiet tas-sħana u provvisti ta 'enerġija.
Fost dawn, ix-xoffa tal-lampa tidher fil-Figura 2, li tappartjeni għall-istruttura tal-pakkett integrat. Kull żibġa tal-lampa hija ppakkjata b'9 ċipep tad-dawl blu GaN, tliet kordi huma konnessi f'serje, u l-wiċċ taċ-ċippa huwa miksi bil-fosfru għall-kumpens tad-dawl. Iċ-ċippa hija inkapsulata b'reżina epossidika u mwaħħla fuq is-sink tas-sħana tar-ram bil-kolla tal-fidda. Installa l-lenti u qabbad l-elettrodu ma 'wajer tad-deheb. Is-sink tas-sħana u l-bord taċ-ċirkwit huma konnessi mill-ġel tas-silika konduttiv termali, u l-bord taċ-ċirkwit u l-sink tas-sħana huma ffissati permezz ta 'viti fuq l-erba' naħat tal-sink tas-sħana. Sabiex tnaqqas ir-reżistenza termali tal-kuntatt, is-saff tan-nofs tal-bord taċ-ċirkwit u l-sink tas-sħana huwa wkoll miksi bil-ġel tas-silika konduttiv termali.
Mudell tan-netwerk termiku tal-luminaire
Hemm tliet modi ewlenin biex tanalizza d-dissipazzjoni tas-sħana tal-lampa LED skont l-istruttura tal-lampa:
1) ċippa - saff tal-fosfru - raża epossidika - lenti - ambjent;
2) ċippa - wajer tad-deheb - parentesi - bord taċ-ċirkwit - ġel tas-silika termali - sink tas-sħana - ambjent;
3) Chip - kolla tal-fidda - sink tas-sħana tar-ram - ġel tas-silika termali - circuit board - ġel tas-silika termali - sink tas-sħana - ambjent.
Peress li l-konduttività termali tar-reżina epossidika għall-inkapsulament hija biss ta '0.2 W / (m · k), it-trattament tas-sħana jitwettaq hawn. Barra minn hekk, iż-żona tal-wajer tad-deheb hija żgħira ħafna, u l-effett tat-trasferiment tas-sħana huwa minimu. Għalhekk, il-passaġġ ewlieni ta 'dissipazzjoni tas-sħana huwa t-tielet, jiġifieri, is-sħana emessa miċ-ċippa titmexxa mis-sink tas-sħana, il-ġel tas-silika konduttiv termali, il-bord taċ-ċirkwit, il-ġel tas-silika konduttiv termali għall-sink tas-sħana, u allura l- sink tas-sħana. Daħħal l-arja b'mod konvettiv.
Dan l-istudju l-ewwel jissimplifika l-mudell ibbażat fuq il-metodi ewlenin ta 'dissipazzjoni tas-sħana ta' l-analiżi ta 'hawn fuq: tissimplifika l-lenti tal-bozza LED f'parallipiped rettangolari biex tnaqqas l-ammont tal-kalkolu; tissimplifika l-pejst tal-fidda bejn iċ-ċippa u l-sink tas-sħana għal pjanċa rqiqa ta '0.1 mm; żibeġ tal-lampa u dissipazzjoni tas-sħana Is-silika termali bejn il-folji hija ssimplifikata għal pjanċa rqiqa ta ’0.3 mm.
Analiżi termika tal-fanali
Imbagħad iddetermina l-kondizzjonijiet tal-konfini skont is-sitwazzjoni tal-applikazzjoni tal-apparat tad-dawl u l-kundizzjonijiet attwali tax-xogħol kif ġej:
1) Kull ċippa għandha qawwa ta '1.5 W u effiċjenza luminuża ta' 20%, għalhekk il-qawwa tat-tisħin għal kull ċippa hija ta '1.2 W, jiġifieri, is-sħana totali ta' kull sors hija definita bħala 1.2 W.
2) Id-dawl huwa dawl tal-mina, u t-temperatura massima ma taqbiżx il-100 ° C, għalhekk ir-radjazzjoni solari mhix ikkunsidrata.
3) Fil-proċess ta 'użu attwali, id-dawl ikun installat direttament fl-arja ta' barra, li tappartjeni għall-konvezzjoni naturali. Għalhekk, is-sitt uċuħ tal-kompartiment huma definiti bħala ftuħ, u t-temperatura ambjentali hija preżunta bħala 25 ° C.
It-temperatura massima tal-oġġett tad-dawl hija kkonċentrata fiċ-ċippa, u t-temperatura massima hija għolja daqs 76.23 ° C. Meta wieħed iqis ċertu żball, huwa probabbli ħafna li taqbeż it-temperatura massima ta 'ġonta permissibbli ta' 80 ° C. Jista 'jidher li d-dissipazzjoni tas-sħana kurrenti tal-apparat LED hija relattivament fqira, u huwa meħtieġ li titwettaq is-sistema ta' tkessiħ kurrenti. itejjeb. Ir-raġuni ewlenija għall-analiżi tat-temperatura għolja tal-lampa hija li l-ħxuna tal-bord taċ-ċirkwit hija kbira u l-konduttività termali hija fqira, u s-saff ta 'dissipazzjoni tas-sħana huwa wisq, li jikkawża kolla tal-konduzzjoni tas-sħana, u s-sħana mhix sewwa trażmess.