熱設計結果與討論1熱管導熱系數與自然風風速對芯片結溫的影響給出熱管導熱系數為30直徑為10mm時，自然對流條件下與自然風風速為2m/s條件下的LED芯片與散熱器溫度分布云圖。給出熱管導熱系數為220W/mK時，自然對流條件下與自然風風速為2m/S條件下的LED芯片與散熱器溫度分布云閣。表1給出內然對流條件下熱管（直徑為1mm）導熱系數對LED芯片結溫的影響關系。表2給出當熱管導熱系數為30000W/m.K、直徑為10mm時，風速對LED芯片結溫的影響關系。由上面可以了解到熱管導熱系數對系統(tǒng)溫度分布以及芯片結溫有顯著影響。熱管導熱系數越高，能夠將LED芯片產生的熱量越快的由蒸發(fā)端傳導至冷凝端，這使得系統(tǒng)溫度分布越均勻、溫差越小，LED芯片結溫越低。由、以及表2可以看出自然風風速對系統(tǒng)溫度分布以及芯片結溫有顯著影響。隨著風速的增加，翅片表面與空氣的對流換熱系數增加，翅片能夠將傳導至熱管冷凝端的熱量快速的耗散掉，這使得系統(tǒng)溫度分布越均勻、溫差越小，LED芯片結溫越低。當風速為7m/s時，LED芯片結溫已經降至非常低的40. 83°C，風速的再增加使LED芯片結溫降低不顯著（a）自然厲'（b）風速為2m/s熱管導熱系數為30直徑為10mm時LED芯片與散熱器的溫度分布云圖（a）自然對流（b）風速為2m/s熱管導熱系數為220直徑為10mm時LED芯片與散熱器的溫度分布云圖表1熱管導熱系數與I上I）芯片結溫的關系執(zhí)管導執(zhí)系數AW/m LEI）芯片結溫/t表2自然風風速與UED芯片結溫的關系自然風LED芯片結溫/t 3.2熱管直徑對芯片結溫的影響徑為40mm時的LED芯片勺散熱器溫度分布云圖。

　　熱管導熱系數為10直徑為40mm時LEI）芯片與散熱器的溫度分布云圖熱管直徑對芯片結溫的影響關系。

　　熱管直徑對芯片結溫的影響由和表3可以看出，熱管直徑對系統(tǒng)溫度分布以及芯片結溫有顯著影響。LED芯片尺寸為25mmX25mm，熱量集中產生于此范圍，隨著熱管直徑的逐漸增加。芯片背板與熱管之間的傳導熱阻以及散熱器的熱阻逐漸降低，熱量被越快的傳導出，因此，系統(tǒng)溫度分布越均勻、溫差越小。芯片結溫越低。當熱管直徑大于芯片尺寸時，由于熱量大小、產生范圍的限制以及由于熱管導熱系數足夠高，LED芯片產生的熱量能夠被足夠快的傳導出，熱管直徑的進一步增加不能再顯著降低芯片結溫。

        翅片導熱系數對芯片結溫的影響徑為10mm以及翅片導熱系數為10000W/m.K時的LED芯片與散熱器溫度分布云圖。

　　熱管導熱系數為10直徑為10mm以及翅片導熱系數為10000W/mK時LED芯片與散熱器的溫度分布云圖徑為10mm時，翅片導熱系數對芯片結溫的影響關系。

　　翅片導熱系數對芯片結溫的影響翅片導熱LED芯片結溫/°c由和表4可以看出，翅片導熱系數對系統(tǒng)溫度分布以及芯片結溫無顯著影響。由于熱管的等溫特性以及由于翅片的散熱面積非常大，當翅片導熱系數為220W/mK時，翅片組熱阻也僅為0.2°C/W，因此，當翅片導熱系數增加一個數量級時，翅片組熱阻僅由。2°C/W降低至0.02°C/ W，翅片組熱阻變化很小。因此，在翅片表面與空氣的對流換熱系數不變的條件下，翅片導熱系數對芯片結溫無顯著影響，翅片表面輻射率對芯片結溫的影響表5給出不同翅片表面輻射率下的芯片結溫。

　　翅片表面輻射率對芯片結溫無顯著影響。輻射散熱與溫度的四次方成正比，但由于翅片溫度比環(huán)境溫度僅高出約15攝氏度，輻射散熱不顯著，因此，翅片表面輻射率對芯片結溫無顯著影響。

　　翅片表面輻射率對芯片結溫的影響表面輻射率芯片結溫4結論采用Icepak軟件對一種能夠有效利用自然風和垂直對流的大功率LED熱管翅片散熱器進行熱設計研究，結果表明熱管導熱系數、直徑以及自然風風速對芯片結溫有顯著影響，芯片結溫隨熱管導熱系數、直徑以及自然風風速的增加而降低，翅片導熱系數和表面輻射率對芯片結溫無顯著影響。

 

      通過使用Icepak軟件對大功率LED熱管翅片散熱器的測試研究，所得的出結果將會為設計大功率LED散熱器提供更有效參考，以不斷改進散熱工藝。