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大功率LED照明装置模块化结构及其微热管散热方案
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设计了一种新型的带有百叶窗的平板式大功率发光二极管（LED）照明装置。该装置采用高导热系数的铝基板作为多颗大功率 LED 的散热电路板，用 0.4 mm 的铝片作为散热翅片，结合沟槽式微热管构成集发光与散热一体化的输入功率为 21 W 的照明模组，该模组可根据照明亮度要求重构成不同功率的照明装置。对功率为 144 W 的照明装置进行了理论分析与实验研究。根据理论计算，每个照明模组的发热量约为 18 W，每个照明模组的传热量约为47 W；模拟结果表明，在环境温度为 30 ℃，自然对流换热系数为 10 W/（m2·K）时，LED 芯片最高结温 Ta＝75 ℃，而实验测得 Ta＝75.7 ℃。
图 1（a）为大功率 LED 照明装置结构及散热风道示意图。照明装置采用模块化的设计方法，每排 LED都是 1 个照明模组，可以单独使用，总共由 7 个模组组成，如图 1（b）所示。照明装置分前舱和后舱两部分，前舱装有 LED 及电源，设计成全密封结构；后舱安装散热模块，左右及下壁面开有散热用百叶窗结构。翅片自然对流散热的风道经过优化设计，风可以从照明装置翅片舱的任意一侧流入，从另一侧流出，同时翅片的上表层也可以和周围的空气进行对流散热。LED 照明装置结构的整体尺寸为 328 mm×480mm×84 mm，模块的基座尺寸为 22 mm×205 mm，微热管直径为 6 mm，单片翅片的尺寸为 35 mm×66mm×0.4 mm，翅片间距为 3 mm。
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