EFD培训 第10讲 - 电子散热基础
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电子散热设计基础理论内容第一节 概述 1 第二节 热传导 1 第三节 热辐射7 第四节 热对流8 第五节 影响对流换热的因素11 5.1 流体运动产生的原因5.2 流动状态的影响5.3 流体物性的影响5.4 温度因素的影响5.5 几何因素的影响5.6 其他第六节 复合换热20 第七节 模拟分析软件ICEPAK在传热设计中的应用 22附件1,ICEPAK在传热设计中的应用举例电子散热设计基础理论第一节 概 述传热现象在自然界普遍存在,有温差的地方就会有热量传递发生。
具体到在工程技术领域中,掌握传热体系内的传热量和温度分布最具有实际意义。
一般来说,对于无内热源的稳定传热过程,传热量(Q 或q )和传热温差⊿t 的关系可表示为下列一般形式:Q=qF=⊿t/ R W 或 q=Q/F=⊿t/r W/m 2式中Q 亦称热流量。
q 亦称热流率或热流密度,⊿t[℃]亦称传热推动力,F[m 2]为传热面积,R[℃/W]为热阻,r =RF[m 2. ℃/W]称单位面积热阻.传热的基本方式有传导、辐射和对流三种,但实际换热过程往往是以一种形式为主的复合换热方式。
下面,结合实践经验,对这几种理论分别加以阐述。
第二节 热 传 导同一物体内部或互相接触的物体之间,当温度 不同但没有相对的宏观位移时的传热方式叫热传导 或导热。
微观来看,气体导热基于分子或原子的彼 此碰撞;液体和非导电固体导热的机理是分子或原 子振动产生的弹性波作用;而金属导热则主要靠自由电子的扩散传播能量[s] 。
其微观现象如(图2-1) 热源 所示, 从图中可以看出,热传导是热量从高温部分(图示最红色)往低温部分均匀传递,温度随之降低。
图2-1 热传导微观示意图导热的基本规律是付立叶(J.B.J.Fourier )定律:式中 代表等温面法向温度梯度,k[W/m ℃]为导热系数,代表物质的导热能力,各类物质的k 值查附录1~8,一般情况下大致为:气体 0.01~0.6 W/m. ℃; 液体 0.01~0.7 W/m. ℃; 非导电固体 0.02~3.0 W/m. ℃; 金属 15~420 W/m. ℃; 绝热材料 <0.23 W/m. ℃;同一物质的k 值并非常量,通常受温度影响较大,但也与纯度、湿度和压力等有关。
LED散热分析实例-Step By StepFlomerics China21 启动EFD.PRO,打开led_module.asm文件3 2 调整热源平面和铝基板完全贴合(原图中有0.000041的距离)3 打开检查几何文件对话框4 按Check检查几何文件自动修复模型的错误55 Flow analysis----project---wizard6 点选use current ,然后点击next67 选择SI国际单位8 点击next712 计算自然对流,此处重力方向改为图示的Z 方向9 点选External10 计算热传导11 计算热辐射13 点击next814 点开gases,双击air即可把air添加至此15 点击next917 点击next16 选择Aluminum6061为默认固体材料1018点击next1119 改为298k20 改为298k 21点击next1222 改为423 点击next13 24 右键点computational domain,选editdefinition14 25 把尺寸改为图中数值26 确定按下图插入一个solidmaterial16 28 把aluminum材料赋给铝基板17 29 同样方法把copper材料赋给热源部件1830 打开engineering database ,在radiation surface的user defined 右侧的空白处右键选择new item ,将name 和emissivity coefficient 中均输入0.51931 先选中散热器部件,然后插入一个辐射表面属性20 32 选取之前定义的图示表面辐射属性21 33 选取热源表面,插入一个表面热源22 34 在settings中输入2.52w23 35 先选中散热器,然后插入一局部网格约束2436 取消自动设置,按如图红框内数据设置网格2537 Flow Analysis ->insert ->surface goals ,选热源表面,勾选固体平均温度2638 同样方法,选中散热器部件,插入一体积目标,勾选固体温度2728•计算进行中………………•计算收敛后,进行如下的后处理2940 在过热源的中心创建一参考平面ADTM2,右键单击然后按图中红色标准设置,即可得到右图所温度分布图。
LED散热基础培训教程LED散热是LED灯的一个重要组成部分,也是其正常工作不可缺少的。
因此,对于LED产品制造企业来说,散热技术是必须掌握的技能之一。
本文将介绍LED散热基础培训教程,以帮助初学者了解LED散热的基本知识和技术。
一、什么是LED散热?散热是指将热量从热源中传输到周围环境中去的一种物理现象。
LED散热就是让LED灯的发热部分和整个灯具的热量快速有效地散发到周围环境中去,从而保证LED产品正常工作。
二、为什么需要LED散热?LED灯在工作时会产生热量,如果不能及时有效地散发出去,就会造成灯具温度升高,从而降低其寿命和性能表现。
此外,高温还会影响LED灯的色温和亮度等参数,严重影响产品的品质和稳定性。
三、LED散热的主要方法有哪些?1、自然散热:利用LED灯本身对环境温度的适应性,通过一定的散热结构使灯具自然散热。
2、强迫散热:通过使用外部散热器件,如风扇、散热片、散热胶等,强制促进LED灯的热量散发,提高散热效率。
四、LED散热的设计原则是什么?散热设计的目的是为了在保证灯具寿命和稳定性的同时,提高产品的性能和降低成本。
其中,LED散热设计的主要原则包括:1、散热面积要充分:散热面积越大,散热效果越好。
2、散热结构要合理:合理的散热结构能够提高散热效率和降低成本。
3、散热材料要适当:选择适当的散热材料能够提高散热效率和降低成本。
4、产品的整体设计要合理:良好的产品整体设计能够提高整个产品的使用寿命和性能。
五、LED散热的常见问题有哪些?1、灯具温度升高:导致LED灯的寿命降低和产品性能变差。
2、灯珠不良:不良的灯珠会影响产品的品质和性能。
3、散热片脱落:散热片脱落会引起LED灯的损坏,影响产品寿命。
4、散热结构不合理:不合理的散热结构会导致散热效率低下,影响产品品质和性能。
六、如何进行LED散热问题的排查?1、使用红外热像仪进行温度检测,找出热点区域。
2、检查灯珠的工作状态,是否有不良的灯珠。