2.LED散热鳍片之材质与散热方式的有限容积download.PDFVIP

104 華梵大學機電工程學系專題研究成果報告 LED散熱鰭片之 材質與散熱方式的有限容積 分析 指導教授：湯同達教授 參與學生：B0102008 許譽耀 LED的壽命，使其晶片膨脹，因此， LED散熱 一、中文摘要 問題成為我們必須面對的難題，找出哪種散 本文應用FLUENT軟體 來探討LED燈散 熱方式才是效果最佳方法。 熱鰭片材質及散熱方式的不同，對其溫度之 影響。分析 LED燈散熱鰭片在軟體中的不同 設定下，最後計算出的結果來分析其溫度、 壓力、速度分布，探討 其對LED燈的散熱鰭 片影響 ，並找出較佳的散熱方式。 圖 1.1 LED看板 圖 1.2 LED路燈 1-1前言 由於目前環保意識抬頭，LED燈的發展 1-3研究目的 已經逐步取代傳統鹵素燈泡，因為其相對較 一般投射燈有分為鹵素燈與LED 兩種， 於節能、耐用、壽命長、高效率、體積小、 鹵素燈的瓦數往往 150起跳，其產生的溫度 啟動快等優點，也因為研發技術的提升與成 之高，也往往造成產品壽命都不長，但 LED 熟， LED售價也相對較以往的親民，商品良 的瓦數相對減少不少，因此，本實驗中，將 率也提高許多，生活中許多照明設備皆已改 以單顆10W的 LED模擬，模擬相同散熱模型， 成LED設備，路燈、廣告看板、汽車頭燈、 但散熱材質不同（鋁、銅）、自然對流與強 家中照明等，但LED雖較傳統鹵素燈泡所發 制對流差異、強制對流速不同之差異，希望 出的溫度低，但長時間使用下，其還是需要 藉此研究出散熱效果最好的鰭片與方式。 靠散熱片、風扇等散熱裝置幫忙，因為高溫 會使 LED晶片膨脹進而影響其壽命；因此， 我挑選廣告看板的探照燈作為本次研究模 型，觀察其模型在不同的材質、自然對流與 強制對流間的差異，找出哪種散熱方式效果 相對較好，並且符合大量開發的經濟效益。 圖 1.3 LED投射燈 二、模擬分析與過程 1-2 敘述 2-1 流程圖 LED （Light-Emitting-Diode）燈是指 使用Solidwork畫 查詢LED燈具 簡化燈具構造 圖 以半導體中的發光二極體技術，作為發光源 的一種新型環保照明產品。 LED具有省電（使 由Geometry建立 使用ANSYS 將組合件轉成 用低電壓）、安全環保（無有害金屬汞）、 模型、外部流場、 FLUENT .STEP檔 Form New Part 反應時間短 （以ns為單位）、使用壽命長（正 超過可從Sizing的 常安全環境 10萬小時）等，雖然 LED具有許 由Mesh進行命名、 看Skewness的 smoothing調高網 建立網格