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研究生: 黃國長
論文名稱: 高亮度LED之熱模擬分析探討
指導教授: 林唯耕
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 工程與系統科學系
Department of Engineering and System Science
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 106
中文關鍵詞: 散熱鰭片發光二極體介面溫度熱模擬軟體
外文關鍵詞: Heat sink, LED, Junction temperature, FLOTHERM
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  • 低功率高亮度LED燈(High Bright Light Emitting Diode Lamp)是推廣節能減碳的重要幫手,但是他的最大問題是在小單位面積的二極體中產生大熱量,造成二極體的溫度過高容易損壞元件,因此能夠有效的將熱量移除,將有助於LED燈壽命及功能。
    除了提高LED燈的發光功率降低熱量的產生外,就是改善散熱鰭片的設計,本論文的研究主要為不安裝散熱風扇的高亮度LED燈的內部元件安裝設計及利用FLOTHERM V6.1進行數值模擬分析,以提出一個更有效的散熱方式。大致上主要結論有以下幾點(1)自然對流的環境下進行散熱時,輻射為一不可忽略之重要參數。(2)增加散熱鰭片表面的放射率有助於熱量移除。(3)散熱鰭片橫向且鰭片垂直地面方向,能達到最大的散熱。(4)散熱鰭片的尺寸愈大愈容易散熱(5)散熱鰭片的鰭片數量及厚度並非愈大愈好。


    This is important to reduce the quantity of carbon dioxide to environment and to cut down on power for use low power HB LED lamp.(High Bright Light Emitting Diode Lamp)But the major question is big heat in small diode. The higher temperature will to damage diode. We can to remove the heat than to increase the life and efficient of LED lamp. The goal which we would reduce the heat production. We can raise the light efficient of LED. And we can change the design of heat sink. We began our study for HB LED which no use fan by thermal experiments and used the FLOTHERM V6.1 simulation software to provide a basic unit internal system thermal analysis. The analysis can provide effective way to dissipate heat. We have arrived at the following conclusions and recommendations.
    (1) The heat be dissipated under the environment of the natural convection, radiation is a very important parameter that can not be neglected.
    (2) To increase superficial emissivity of heat sink is good for dissipate heat.
    (3) We can dissipate most heat by put the heat sink is horizontal and its fins is Vertical.
    (4) It is good for dissipate heat by use more big size of heat sink.
    (5) Maybe is not good for dissipate heat by use more numbers and thickness of fins.

    封面 摘要 誌謝 目錄 第一章 緒論 第二章 數值計算方法與理論基礎 2.1 數值分析概論 2.2 微分方程式的離散化 2.3 交錯式網格系統 2.4 SIMPLE的演算程序 2.5 結構網格分割 2.6 APPLE演算法 第三章 模型建構 3.1 數值模擬 3.1.1 幾何模型環境的設定 3.1.2 高亮度LED幾何模型的建立 3.2 實驗與模擬分析比對 第四章 最佳化設計分析 4.1 熱輻射對應介面溫度之研究 4.2 散熱鰭片對應介面溫度之研究 4.2.1 散熱鰭片形狀之研究 4.2.2 散熱鰭片表面處理之研究 4.2.3 散熱鰭片位置與方向之研究 4.3 各種熱功率與散熱鰭片尺寸之研究 第五章 結論與建議 參考文獻

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