发布时间 : 星期二 文章生化分析仪温度控制系统设计 - 图文更新完毕开始阅读f8623ffa185f312b3169a45177232f60ddcce7fa
第5章 LED散热结构仿真及设计
1NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =71.506SMX =91.0221NODAL SOLUTIONMAY 29 2010STEP=121:59:51SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =71.215SMX =87.667MAY 29 201022:09:10MNMNMXMXXYZXYZ NODAL SOLUTIONSTEP=2SUB =1TIME=2TEMP (AVG)RSYS=0SMN =82.215SMX =99.438a.间距为1mm时 MNb.间距为1.5mm时 NODAL SOLUTIONMAY 29 2010STEP=122:03:56SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =89.723SMX =107.982MAY 29 201022:02:18MN88.85385.83984.51682.18380.1878.52775.84374.87171.50671.215 1191.02287.66786.68584.01182.34880.35578.01176.69973.67473.043MXMXYZXXYZ c.间距为2mm时 d.间距为2.5mm时 图5-7 不同间距时温度分布图 82.21586.04289.86993.69797.52489.72393.78197.838101.896105.953 84.12887.95691.78395.6199.43891.75295.8199.867103.925107.982间距不同时，散热片各个参数如表5-1所示。
表5-1 不同翅片间距时的最高温度
翅片间距(mm) 翅片厚度(mm) 间距：厚度 1 1.5 2 2.5 1 1 1 1 1 1.5 2 2.5 翅片数目 25 20 16 14 最高温度(℃) 91.022 87.667 99.438 107.982 由上表可以看出，翅片间距不是越大越好，也不是越小越好，当翅片间距与翅片厚度比值为3:2时，效果最好。间距越小，翅片越薄，单位长度上可装载的散热片的数量越多，从而增加了散热面积，提高了散热能力。
(2)设置散热片整体长5 cm，宽5 cm，底座厚度为3 mm，翅片厚度为1 mm，翅片间距为1.5 mm，当整体高度不同时，散热片温度分布云图如图5-8所示。
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第5章 LED散热结构仿真及设计
1NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =87.921SMX =103.7481NODAL SOLUTIONMAY 29 2010STEP=122:07:22SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =71.215SMX =87.667MAY 29 201022:09:10MNMNMXMXXYZXYZ NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =61.141SMX =78.335a.整体高度为3cmMNNODAL SOLUTIONMAY 29 2010STEP=122:10:16SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =54.387SMX =72.292b.整体高度为4cm时 MAY 29 201022:47:29MN101.9985.83998.47382.18394.95578.52791.43874.87187.92171.215 11103.74887.667100.23184.01196.71480.35593.19776.69989.67973.043MXMXYZXYZX c.整体高度为5cm 时 d.整体高度为6cm时 61.14164.96268.78372.60476.42454.38758.36662.34566.32370.302 63.05266.87370.69374.51478.33556.37760.35564.33468.31372.292图5-8 整体高度不同时的温度分布 整体高度不同时，散热片各个参数如表5-2所示。
表5-2 整体高度不同时的最高温度
整体高度(cm) 整体高度：翅片厚度 最高温度(℃) 3 4 5 6 3:1 4:1 5:1 6:1 103.748 87．667 78.335 72.292 从上表可以看出，最高温度随着整体高度的增加而减小。因而散热片整体高度越高，效果越好。
增加散热片的高度可以增加换热面积，从而提高散热。但是高度的增加会使散热片顶部的局部传热系数降低，导致平均传热系数的降低。同时，高度还影响从散热片基面到端部的温度降。高度越大，温降越大，导致散热片表面与周围大
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第5章 LED散热结构仿真及设计
气平均温差降低，不利于散热。在实际应用中，散热片还受到整体外形尺寸的限制。
(3)设置散热片整体长5 cm，宽5 cm，高5 cm，翅片厚度为1 cm，翅片间距为1.5 cm，底座厚度不同时,温度分布云图如图5-9所示。
1NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =53.783SMX =71.2341NODAL SOLUTIONMAY 29 2010STEP=121:22:44SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =61.141SMX =78.335MNMAY 29 201022:10:16MNMXMXXYZXYZ a.底座厚度为0.8mm时 NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =79.992SMX =96.961MNNODAL SOLUTIONMAY 29 2010STEP=121:21:00SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =70.136SMX =86.817b.底座厚度为1mm时 MAY 29 201021:25:5753.78357.66161.53965.41769.29561.14164.96268.78372.60476.424 1155.72259.663.47867.35671.23463.05266.87370.69374.51478.335MNMXYXZMX c.底座厚度为1.5mm时 d.底座厚度为2mm时 XYZ 79.99283.76387.53491.30495.07570.13673.84377.54981.25684.963 81.87785.64889.41993.1996.96171.98975.69679.40383.1186.817图5-9 底座厚度不同时的温度分布 底座厚度不同时，散热片各个参数如表5-3所示。
表5-3 底座厚度不同时的最高温度
底座厚度（cm） 底座厚度:翅片厚度 最高温度(℃) 0.8 1 1.5 2 4:5 1:1 3:2 2:1 71.234 78.335 96.961 86.817 从上表可以看出，最高温度随底座厚度的增加先增大后减小。观察结果，当
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第5章 LED散热结构仿真及设计
底座厚度与翅片厚度相等时，效果较好。
(4)设置散热片整体长5 cm，宽5 cm，高5 cm，翅片厚度为1 mm，翅片间距为1.5 cm，底座厚度为3 mm翅片高度不同时，温度分布云图如图5-10所示。
1NODAL SOLUTIONSTEP=1SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =59.62SMX =79.8611NODAL SOLUTIONMAY 29 2010STEP=121:28:03SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =61.141SMX =78.335MNMAY 29 201022:10:16MNMXMXYZYZX a.翅片高度为2cm时 b.翅片高度为3cm时 STEP=1SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =62.3SMX =78.173MAY 29 2010STEP=121:31:18SUB =1TIME=1TEMP (AVG)RSYS=0SMN =63.352SMX =78.186X MAY 29 201021:32:351159.6264.11868.61673.11477.61261.14164.96268.78372.60476.424NODAL SOLUTION61.869NODAL SOLUTION 66.36770.86575.36379.86163.05266.87370.69374.51478.335MNMNMXMXYYZXXZ c.翅片高度为4cm时 d.翅片高度为5cm时 62.365.82769.35572.88276.40963.35266.64869.94573.24176.537 64.06367.59171.11874.64678.1736568.29771.59374.88978.186图5-10 翅片高度不同时的温度分布 翅片高度不同时，散热片各个参数如表5-4所示。
表5-4 不同翅片高度时的最高温度
翅片高度(cm) 2 3 4 5 翅片高度：翅片厚度 20:1 30:1 40:1 50:1 最高温度(℃) 79.861 78.335 78.173 78.598 从表中我们可以看出，最高温度随翅片高度的增加先减小后增大，当翅片高
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