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基于烟囱效应的集成封装半导体照明光源散热结构优化设计

Optimization of Heat Sink Design Based on Chimney Effect for Integrated Packaging Semiconductor Lighting Source

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摘要

针对基于集成封装发光二级管(COB LED)的半导体照明光源,研究了引流孔的形状、尺寸和位置等对基于烟囱效应的散热器的散热特性的影响。CFD仿真模拟表明,对于50W热功率的COB LED散热结构,在导热板上形成两个面积为15cm2、以光源中心对称的矩形引流孔,可在保持COB LED最高温度小于52℃的条件下,将基于烟囱效应的散热器的重量进一步降低15%。实验结果与模拟结果基本一致。

Abstract

For semiconductor lighting source based on integrated packaging light-emitting diode (COB LED), the effects of shape, size and distribution of air conducting holes on the heat dissipation characteristics of chimney effect based heat sink are studied. It is indicated by CFD simulations that, for the heat dissipation structure of COB LED of 50W thermal power, by forming two rectangular air conducting holes of 15cm2 symmetrically to the center of lighting source on the thermally conducting plate, the weight of the chimney effect based heat sink is further reduced by 15% while keeping the temperature of COB LED below 52℃. Experimental results and simulation results are basically consistent.

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补充资料

中图分类号:TN312.8

所属栏目:光电器件

基金项目:国家科技支撑计划项目(2011BAE01B07,2012BAE01B03); 广东省科技计划项目( 2011A081301003); 北京市自然科学基金项目(4091001); 集成光电子学国家重点联合实验室开放课题(IOSKL2012KF09); 国家“973”计划项目(2012CB315605, 2011CB301900); 国家“863”计划项目(2011AA03A112, 2011AA03A106, 2011AA03A105); 国家自然科学基金项目(61176015, 60723002, 61176059, 60977022, 51002085).

收稿日期:2013-04-22

修改稿日期:--

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

张国旺:清华大学电子工程系 清华信息科学技术国家实验室(筹),北京 100084
韩彦军:清华大学电子工程系 清华信息科学技术国家实验室(筹),北京 100084
罗毅:清华大学电子工程系 清华信息科学技术国家实验室(筹),北京 100084清华大学深圳研究生院 半导体照明实验室,广东 深圳 518057
李洪涛:清华大学电子工程系 清华信息科学技术国家实验室(筹),北京 100084

联系人作者:张国旺(yjhan@tsinghua.edu.cn)

备注:张国旺(1988-),男,湖北蕲春人,硕士研究生,主要从事半导体照明光源散热结构设计。

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引用该论文

ZHANG Guowang,HAN Yanjun,LUO Yi,LI Hongtao. Optimization of Heat Sink Design Based on Chimney Effect for Integrated Packaging Semiconductor Lighting Source[J]. Semiconductor Optoelectronics, 2013, 34(5): 732-737

张国旺,韩彦军,罗毅,李洪涛. 基于烟囱效应的集成封装半导体照明光源散热结构优化设计[J]. 半导体光电, 2013, 34(5): 732-737

被引情况

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