大功率 LED 热沉结构设计与仿真开题报告

 大功率 LED 热沉结构设计与仿真开题报告

 

　 
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　　大功率 LED 热沉结构设计与仿真
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　　年 月 日

　　 3 毕 毕 业 设 计 开 题 报 告 1.本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 研究意义：

　　发光二极管(简称“LED”) 具有环保节能、稳定性好、效率高、使用寿命长等优点，普遍被大家认为是代替传统照明器具的最具潜力商品之一。特别是近几年大功率 LED 照明产品在各界都得到了广泛的应用，例如路灯照明、景观照明、日常照明等领域。但是随着应用的场合对高亮度、大功率的要求的提高，促进了 LED集成光源的发展，但是这样会导致 LED 的热量过大，因此，热问题明显的成为制约 LED 发展的一大因素，其散热问题亟待解决。

　　本次设计从大功率 LED 散热问题入手，通过分析与研究大功率 LED 灯具的散热结构，优化大功率 LED 灯具整体结构设计，降低 LED 芯片的结温，从而有效地改善其散热，提高更加优质的大功率 LED 灯具照明产品。

　　国外研究现状: LED 照明是 21 世纪最吸引眼球的新技术，它涉及到材料，组件结构，光学设计，封装技术与工艺，照明效果等众多领域。目前世界各地都深入研究 LED 光源，到目前为止，美、欧洲和日本对于投资开发 LED 绿色光源都陆续展开， 2007 年欧盟春季首脑会议也达成协议，两年时间内淘汰传统照明灯具，用节能的荧光灯和 LED 灯替代，进而达到环保减排的目的。

　　国内研究现状：

　　我国“八五”期间就相当重视 LED 的发展，通过“863”科技公关，技术上的创新，取得了部分研发成果，但是白光 LED 的技术开发和产业化程度与发达国家相比还有很大的差距。在我国明确提出要节能减排，大力发展节能环保型产品后，大功率 LED 产品的开发变的更为重要，如果 2020 年 LED 照明能够进入我国 1/3 的照明市场，每年便可节约 1000 亿度电，相当于一个多三峡发电厂的发电量。随着 LED 芯片发光效率的逐渐增加，大功率且亮度高的 LED 芯片的出现，让白光固态 LED 照明成为现实，将成为未来绿色节能照明的首选光源。

　　 4 毕 毕 业 设 计 开 题 报 告 2.本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施 基本内容：

　　(1)对大功率单芯片 LED 在给定条件下，通过改变铝基板底面温度和热电阻层的厚度与散热关系进行了理论和实验研究，并且确定了使用控制变量的方法进行研究的基础。

　　(2)应用控制变量法，测试和仿真了铝基板底面温度与热电阻层的厚度对散热的影响，对比所得数据，确定了变量和散热的一般关系。

　　(3)采取在保证铝基板地面温度不控制的条件下，分配不同厚度的热电阻层进行仿真运算的方法，验证并保证实验分析结果的可信性和规律性。

　　本课题研究的主要内容是利用 COMSOL Multiphysics 这一软件进行建模仿真，模拟多个功率不同的 LED 芯片在不同的排列方式下的散热情况，从而设计出最优的散热方案，在某些方面上解决了 LED 应用于家庭照明中由于散热造成的技术困难，为 LED 的散热封装提供了理论上的支持，对解决 LED 应用于家用照明散热问题提供。

　　可能遇到的困难：对于 COMSOL Multiphysics 软件使用不够灵活，对大功率LED 特性的了解不够深入，可能会使毕业设计进展较慢。

　　解决问题的方法和措施：在老师的指导下，查找相关资料，努力提高自己的专业水平，与同学相互讨论共同学习。

　　报告文档·借鉴学习  .本课题拟采用的研究手段(途径)和可行性分析 研究手段(途径)：

　　查找文献、软件编程结合硬件测试，即利用 COMSOL Multiphysics 软件对大功率 LED 进行热学仿真。

　　可行性分析：

　　对软件 COMSOL Multiphysics 的学习后，熟悉运用该软件对大功率 LED 热沉结构进行热学仿真，预测得出的结果在可行范围内，该软件的应用使得实验测试过程快速准确，所以该毕业设计的研究是可行的。

　　 6 毕 毕 业 论 文 开 题 报 告 指导教师意见：

　　

　　年 月 日 教研室审查意见：

　　教研室负责人：

　　年 月 日


 

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