发光二极管(LED)以其节能、环保、寿命长等出色性能在照明产业得到空前发展,LED已经广泛地运用于航空照明领域。以某型飞机航行灯改装LED灯为研究背景,在原来白炽灯插座基础上设计出LED散热器结构。运用ANSYS Workbench构建三维模型,用其稳态热分析模块进行热仿真。采用实验和有限元数值模拟相结合的研究方法,对LED散热器的散热性能进行了研究。结果表明:该散热器能有效降低LED结温温度,满足LED航行灯的散热要求。 】第40卷第3期2018-03的光电转换效率大约为20%，即热功率P=U×I×80%=14×0.3×0.8=3.36W。LED芯片阵列的生热率为6.72×108W/m3，散热器与空气之间为自然对流换热，平均对流换热系数为12W/(m2·℃)，航行灯散热器设计-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机倒角机环境温度为25℃。计算求得结果如图5所示。图5LED航行灯散热器热分析结果一般来讲，LED芯片的承受最高温度为110℃，设计散热器时考虑安全裕度本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name，LED芯片PN结温度不得高于95℃[7]。热分析结果显示，LED芯片的PN结温度为54.5℃，在正常范围之内。按图6所示的选取4个测试点的温度分别为53.90℃、53.81℃、52.62℃、52.16℃。3实验结果验证及分析3.1模型验证为模拟航行灯的工况，在恒温的密闭空间内进行LED散热器的散热实验，用相对密封的纸箱将LED航行灯装置罩祝采用兆信数显直流稳压电源对其进行供电，使用四通道温度采集器及PT100热电阻测量散热器温度，温度采集器使用USB线与PC连接。分别在散热器上选取MCPCB底部、散热器底部、散热器中部及散热式固定螺帽4个不同位置粘贴热电阻传感器，各点位置如图6所示。实验时，通过调节空调将环境温度稳定在25℃左右。按图7连接实验设备，使LED航行灯装置开始工作，通过观察PC端的专用软件显示各测试点的温度变化，以辨实验是否正常。图6温度测试点示意图图7实验设备布置图3.2结果分析在相同条件下，对每个测试点进行5次测量。LED散热器温度随时间的变化如图8所示，在前30分钟内，温度随时间呈线性增加。温度上升到45℃后，温度变化趋势变缓。在50分钟左右时，温度开航行灯散热器设计-数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机倒角机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.gunyuanji.name