基于LED的照明系統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(zhù)，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。內部空氣被假定為充分混合。因此，在公式14中的傳熱系數被假設為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

圖6：從散熱器至LED結抗性圖。

結溫度可以計算施加傳導電阻從LED結到散熱片，如公式15然后可以重新安排，以公式16來(lái)計算LED的結溫。

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的各種參數。這些研究的總結列于表3。

將要進(jìn)行的研究表3匯總

表3：研究的總結被執行。

結果

計算結果如表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)表示施加到系統從各種來(lái)源的絕對值的熱能。在圖7(D)的值是類(lèi)似的(c)中，但給定為總數的百分比。

為基線(xiàn)模型中，研究表明，LED結溫度是上述說(shuō)明書(shū)時(shí)LED被在700 mA(S3和S4)和1000 mA的(S5和S6)中運行。當改進(jìn)的模型進(jìn)行了分析，結果發(fā)現，該結溫度仍高于規范1000毫安。然而，對于700個(gè)毫安，人們發(fā)現，結溫度是在規定范圍內。當其它溫度進(jìn)行了檢查，結果發(fā)現，空氣溫度為99℃。這將是太高的風(fēng)扇，電源，電機和驅動(dòng)程序?？紤]135℃，2的最大LED儲存溫度可以得出結論，該LED的組件，例如封裝，是在太高的溫度下進(jìn)行。

結果表4摘要

表4：結果總結。

系統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值(c)所示的系統和總(D)的百分比的函數的系統的組分(a)，結溫溫差。

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。雖然熱負荷到系統已經(jīng)減少了272瓦(S11)到188 W(S15)，空氣溫度保持太熱。此外，它們被認為是太亮用于表面以具有0.2的吸收率。隨著(zhù)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(xiàn)圖(a)在S11中，最大溫差為外殼和周?chē)h(huán)境之間。它被示于圖7(d)該太陽(yáng)能負載到外殼是總熱負荷到系統的50%。因為外殼太陽(yáng)能負載是總負荷的50%，則建議的太陽(yáng)能屏蔽被用來(lái)減少外殼和周?chē)h(huán)境之間的溫度差。太陽(yáng)能護罩的缺點(diǎn)是，風(fēng)將具有系統在一個(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，在結溫17℃的降低，當系統是在2米/秒的風(fēng)。

第二大的溫度差是在外殼和內部空氣之間。為了降低該溫度差，在外殼內的空氣必須能夠沿著(zhù)所述外殼和圓頂的所有表面移動(dòng)。這會(huì )增加熱傳導系數，可以通過(guò)莫名其妙外殼的內部來(lái)完成。然而，這必須由計算流體動(dòng)力學(xué)分析。

為基線(xiàn)研究，它表明，在350mA(S1)中，結溫是在規定范圍內為條件的壽命。然而，空氣溫度是相當高的最大條件(S2)。這是通過(guò)使用上級模型(S7)的改善。