大功率LED路灯散热器优化：成本与散热性能提升

大功率LED路灯的散热结构设计和参数优化是一个重要的技术领域，旨在提高灯具效率，降低制造成本，并确保LED产品的长期稳定运行。在当前LED照明市场中，随着LED技术的发展和应用普及，对大功率LED路灯的散热性能提出了更高的要求。散热性能直接影响到LED模块的热管理，关系到其光效、寿命和可靠性。 在散热结构优化过程中，研究者首先对原有的散热器结构进行了参数化建模，这是通过ANSYS这样的专业有限元分析软件进行的。ANSYS是一款广泛应用于热、结构、流体动力学等领域的工具，它能够模拟复杂的热传递过程，帮助工程师分析和优化设计。 优化的关键因素包括散热器中的平板厚度、翅片厚度、翅片间距和翅片高度。通过正交试验法，这些参数被系统地调整，以找到最佳组合，以提高散热效率并减少散热器的质量。正交试验设计是一种统计方法，用于研究多因素问题，能够有效地控制变量和实验次数，以获得可靠的结果。 结果显示，改进后的散热器结构显著降低了最高工作温度，相比于原始模型下降了11℃以上，这是一个明显的性能提升。同时，优化还带来了约15.3%的质量减小，这意味着在满足散热需求的同时，灯具的整体成本得到了有效控制。 散热器的设计着重于热传导和热对流两种方式的平衡。在大功率LED路灯中，散热器作为主要的散热通道，其设计直接影响LED模块的温度分布。通过增加翅片数量和合理布局，提高了热对流效率，从而更快地将热量散发到环境中。 具体散热器结构采用了带翅片的热导体，其中导热板提供了必要的机械支撑和热传导路径。MCPCB（多层陶瓷基板）上的LED光源通过热导性材料连接到散热器，形成了有效的热量传递链路。实物图2展示了这种结构的细节，表1列出了关键参数。 总结来说，大功率LED路灯的散热结构优化是通过精确的参数分析和热分析实现的，利用ANSYS等工具进行仿真计算，以降低热应力、提高散热效率和灯具的经济性。这一研究对于推动LED路灯技术的进步，提高公共照明系统的可靠性具有重要意义。