大功率LED灯散热器结构设计
浅谈大功率LED灯具的散热结构设计
浅谈大功率LED灯具的散热结构设计作者：张甫江来源：《科技创新导报》 2014年第30期张甫江(浙江通明电器有限公司浙江温州 325011)摘要：相比于日光灯、白炽灯等传统光源，发光二极管LED以省电、环保、寿命长、全固态、体积小等优点被称为照明绿色光源。
随着取出荧光粉量子效率以及芯片封装制造技术的不断提升，从性能与结构上来看，LED取得了不小进步。
文章探讨大功率LED灯具散热结构设计，希望能在日常照明及汽车照明等诸多领域得到推广与应用。
关键词：LED灯具大功率普通照明互通式散热结构中图分类号：TN305 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2014)10(c)-0036-01LED技术独特的优势给照明领域带来日新月异的变化，而大功率LED灯具照明也越来越多地被使用。
但大功率LED照明在给人们带来便捷生活的同时，也存在一些问题，如该文中要分析的大功率LED灯具散热问题。
大功率LED灯具的使用寿命直接受到其散热结构的直接影响，可以说在整个灯具散热问题上，设计散热器结构是关键一环。
1 大功率LED灯具寿命受温度影响对于大功率LED灯具而言，在温度的影响下，分别在电极引线、环氧树脂、芯片等方面发生失效。
电极引线能够承受很强的震动及电流冲击，但因环氧树脂，在高温条件下，芯片材料与电极引线的热膨胀系数不同，产生的变形也不同，导致失效，如发生引线断裂等。
环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。
为了将LED使用寿命有效提高，所使用的材料必须具有相近的热系数。
2 LED灯具散热器从能量意义上来看，热其实只是传递能量的形式，而并非能量。
当外界能量冲击分子，能量由高能分子传递给低能分子，从微观角度进行分析，能量的传递就是热。
而热量的3种传递方式由辐射、对流、热传导。
除了LED芯片外，LED灯具散热器接触导热良好与否是确保LED灯具稳定照明的关键因素。
因此，对LED散热器的制作、结构、安装等工作进行充分考虑是必要的。
大功率LED路灯的散热结构设计和参数优化(精)
大功率LED路灯的散热结构设计和参数优化摘要：为了达到对大功率LED路灯产品既降低制造成本(散热器质量)又加快散热的目的，优化了LED路灯散热器结构。
在对原有结构参数化建模及热分析的基础上，采用正交试验分析了散热器中平板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度4因素对产品质量与散热效果的影响，并研究了同一结构下热传导与热对流两种方式对散热的影响，最终得出了一个较为理想的优化结果。
数据结果表明，改进后的散热器最高温度较原始模型下降了11℃以上，同时，质量摘要：为了达到对大功率LED路灯产品既降低制造成本(散热器质量)又加快散热的目的，优化了LED路灯散热器结构。
在对原有结构参数化建模及热分析的基础上，采用正交试验分析了散热器中平板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度4因素对产品质量与散热效果的影响，并研究了同一结构下热传导与热对流两种方式对散热的影响，最终得出了一个较为理想的优化结果。
数据结果表明，改进后的散热器最高温度较原始模型下降了11℃以上，同时，质量降低了约15．3％。
关键词：大功率LED路灯；热分析；散热结构；ANSYS目前，LED照明产品正在逐渐取代传统的照明灯具成为主流照明产品。
对于高功率的LED路灯而言，光效是灯具设计师关注的重点，然而，LED模组的低结温是实现长寿命和高光效的至关因素。
现实中，有很多关于路灯早期失效的报道，称之为死灯，这对公共照明来说是一个极大的制约。
因此，如何降低大功率LED产品的结温是研究热点问题之一。
众所周知，LED光电转换效率制约在15％～20％，其余的电能几乎全部转换成热能，因此在LED产品工作时，将会产生大量的热量。
当多个LED密集排列组成路灯时，热量的聚集效应更为严重。
若不将此热量尽快散出，随之而来的热效应将非常明显。
这将会引起芯片内部热量聚集，导致发光波长漂移、出光效率下降、荧光粉加速老化以及使用寿命缩短等一系列问题。
本文利用有限元分析软件ANSYS对LED路灯进行了热分析，对其散热结构进行了设计与优化，达到了降低制造成本又加快散热的效果。
灯具散热器结构
灯具散热器结构是灯具中重要的组成部分，其主要功能是将灯具内部产生的热量有效地散发出去，以保证灯具的正常工作和延长使用寿命。
下面将对灯具散热器的结构进行详细介绍。
一般来说，灯具散热器由散热材料、散热鳍片、热管和风扇等组成。
首先，散热材料是散热器的基础，通常采用铝合金、铜或铜铝复合材料等高热导率材料制成。
这些材料具有良好的导热性能，能够有效地将灯具内部产生的热量传递到散热鳍片上。
其次，散热鳍片是散热器的主要散热部分，其数量、形状和排列方式都会影响散热效果。
一般来说，散热鳍片越多、越薄、排列越密集，散热效果就越好。
同时，散热鳍片的形状也很重要，常见的形状有直片式、波浪式、针状式等。
不同形状的散热鳍片对气流的阻碍程度不同，因此也会影响散热效果。
另外，热管也是散热器中的重要组成部分，其作用是将热量从灯具内部传递到散热器上。
热管内部充满了工作介质，在热端吸收热量后蒸发成气体，然后在冷端放出热量并凝结成液体，通过液体的回流回到热端继续吸热，形成了一个循环。
这样就能够将热量快速地传递到散热器上，提高了散热效率。
最后，风扇也是散热器中不可或缺的组成部分，其作用是通过强制对流将散热器上的热量带走。
风扇的转速和风量都会影响散热效果，因此需要根据灯具的发热量和环境温度等因素来选择合适的风扇。
led灯散热解决方案
led灯散热解决方案LED灯散热解决方案1. 引言随着LED（Light Emitting Diode，发光二极管）应用的广泛普及，人们对其进行了更高的要求，包括更大的亮度和更长的寿命。
然而，高亮度LED的工作温度也相应增加，这给LED灯的散热带来了挑战。
良好的散热设计能够有效降低LED的工作温度，延长其寿命。
本文将介绍led灯散热解决方案，以帮助设计师合理解决这一问题。
2. 散热原理LED灯在工作时会产生热量，如果不能及时有效地将热量散发出去，将会导致LED的温度升高。
过高的温度会降低LED的光效，甚至损坏LED。
因此，散热是保证LED长期稳定工作的关键。
散热的原理主要有三种：2.1 空气对流散热空气对流是利用空气的流动来带走LED灯产生的热量。
散热片或散热器的设计可以增加表面积，加速周围空气的流动，提高对流散热效果。
为避免灰尘等杂物堵塞风道，维护通风畅通也十分重要。
2.2 热传导散热热传导散热是指利用好导热材料，通过导热基板等方式，将LED灯产生的热量迅速传导到周围环境。
导热材料应具有高热导率，以确保效果。
同时，热源和散热器之间的接触面积和接触压力也需要充分考虑。
2.3 辐射散热当LED灯的温度高于周围环境时，会通过辐射的方式将热量传递出去。
LED灯的外壳设计应具备较大的表面积，充分发挥辐射散热的效果。
同时，LED灯的外壳材料也应选择具备较好的热辐射特性的材料。
3. 散热解决方案根据上述散热原理，以下列举几种常见的LED灯散热解决方案：3.1 散热片散热方案散热片是一种将热量从LED灯传导到周围环境中的散热方式。
通过选择合适的散热片材料，如铝材等，并将散热片缠绕在LED灯的散热部分，可以有效地提高LED灯的散热效果。
此外，散热片的设计应考虑到空气对流的影响，例如设置散热片孔洞以增加空气流动。
3.2 散热器散热方案散热器是通过放大导热界面的表面积，帮助热量更快地散发到周围环境中的散热方式。
常见的散热器材料包括铝和铜，它们具有较高的热导率。
大功率LED灯的散热性能分析
大功率LED灯的散热性能分析随着LED（发光二极管）的发展和应用，大功率LED灯已经取代传统的照明设备成为主流。
在LED灯的设计中，散热性能是至关重要的一环。
因为LED芯片的发光效率很高，但是会产生大量的热量，如果不能及时散热，会导致LED灯的寿命缩短，光衰加快，从而影响灯具的使用效果和维护成本。
大功率LED灯的散热性能是指：LED固定在散热器上，将LED芯片和驱动电路产生的热量通过散热器传递到环境中，并保持灯具整体温度不超过LED芯片最大温度，从而实现LED灯长时间稳定工作。
散热器的选择与设计至关重要。
一般来说，散热器是采用铝制材料制作的。
由于铝具有良好的导热性能，且重量轻、价格便宜等优点，因此被广泛应用。
散热器的形状多种多样，包括圆柱形、方形、矩形等。
但是，散热器的散热效率与其表面积有关。
表面积越大，散热效率越高。
大功率LED灯的散热性能分析还需要考虑散热接口。
一般来说，散热接口采用导热硅脂或散热垫。
导热硅脂可以填充LED芯片与散热器之间的空隙，增加热量的传导。
散热垫是一种塑料材料，具有导热、绝缘、隔音等特性。
散热垫可以被粘贴在散热器的表面，增加散热面积，提高散热效率。
在LED灯的设计中，还要考虑LED芯片和驱动电路的散热。
尤其是驱动电路产生的热量更容易被忽视。
为了确保LED灯具的正常运行，驱动电路的热量也应该通过散热器传递到环境中。
因此，在LED灯具的设计中，需要考虑如何使PWM（脉冲宽度调制）芯片和电容散热。
此外，增加加热保护电路也是应该考虑的因素。
总之，大功率LED灯的散热性能分析需要考虑多个因素，包括散热器的选择与设计、散热接口的使用和LED芯片、驱动电路的散热等。
只有全面分析上述因素，才能保证LED灯具的正常运行。
大功率LED灯串散热器的设计
大功率Ｌ Ｄ Ｅ 灯串散热器的设计
沙 占友 张秀清 （ 河北科技 大学 ，河北 石家庄 ０ ０ ５） ５０ ４
摘 要 ： 首先介绍大功率ＬＤ Ｅ 的安 全工作 区与降额 曲线 ，然后 阐述大功率Ｌ Ｄ 串 热器的设计方法及实 Ｅ灯 散
例 ，最后介绍一种测量ＬＤ Ｅ 结温的方法及步骤。可供设计大功率ＬＤ 串散热器时参考。 Ｅ灯 关键词：Ｅ 灯 串；热阻；结温；散 热器；金属基印制板 ＬＤ
。
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（） ｂ 带散热器 时的热阻模 型
） 之和 ，有 公式 ：
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带散热器时大功率Ｌ Ｄ Ｅ 的热阻模 型如图４ｂ （） 所示 。通常是将Ｌ Ｄ Ｅ 安装在 金属基 印制板上 ，即 把原有 的Ｌ Ｄ印制板粘贴 到另一种热传导效果更 Ｅ 好 的金属板上 ，以改善 印制板层面 的散热条件 。
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Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ＥＤ ｉ ｈ ｔｉ ｇ Ｔｈ ｒ ｌ ｓｓ ｎ ｅ Ｊ ｃ ｉｎ Ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ； ａ ｉ ｋ Ｍ Ｃ ＣＢ ｙ ｒ ｓＬ Ｌ ｇ ｔ ｒ ｎ ； ｅ ｍａ ｉｔ ｃ ； ｕ ｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ Ｈｅ ｔ ｎ ； Ｓ Ｒｅ ａ ｎ ｏ Ｓ Ｐ
led灯散热解决方案
led灯散热解决方案LED灯散热解决方案。
LED灯具作为一种新型的照明产品，具有节能、环保、寿命长等优点，受到了广泛的关注和应用。
然而，由于LED灯具在工作过程中会产生较多的热量，如果散热不好，会影响LED的寿命和性能。
因此，LED灯散热解决方案成为了LED照明行业亟待解决的难题之一。
一、散热原理。
LED灯具在工作时，电流通过LED芯片，芯片产生光能的同时也会产生一定的热量。
如果不能及时将这些热量散发出去，LED芯片温度就会升高，导致LED 灯具的性能下降，甚至缩短LED的使用寿命。
因此，LED灯散热解决方案的关键在于有效地将LED产生的热量散发出去，保持LED芯片的温度在一个安全的范围内。
二、散热解决方案。
1. 散热结构设计。
LED灯具的散热结构设计是解决LED散热问题的首要环节。
合理的散热结构设计可以有效地增大LED灯具的散热面积，提高散热效率。
一般来说，采用铝材或铜材作为散热器材料，通过设计散热片、散热柱等结构来增加散热面积，提高散热效果。
2. 散热材料选择。
散热材料的选择对于LED灯具的散热效果至关重要。
目前常用的散热材料有铝材、铜材、陶瓷等。
铝材具有良好的导热性能和成型性，是目前应用最广泛的散热材料之一。
而铜材的导热性能更好，但成本较高。
陶瓷材料则具有绝缘性能和耐高温性能，适合用于一些特殊环境下的LED灯具。
3. 散热风扇应用。
在一些高功率的LED灯具中，散热风扇的应用是提高散热效率的重要手段。
散热风扇通过强制对流的方式，将散热片上的热量迅速带走，有效地降低LED芯片的温度。
同时，合理的散热风扇设计也可以减小LED灯具的体积和重量，提高产品的可靠性和使用寿命。
4. 散热系统优化。
除了上述的散热解决方案外，还可以通过优化LED灯具的散热系统来提高散热效果。
例如，通过热管技术将热量从LED芯片传导到散热器上，再通过散热风扇将热量带走；或者采用热导胶将LED芯片和散热器紧密接触，提高热量的传导效率等。
大功率 LED 灯散热器结构设计
大功率 LED 灯散热器结构设计1.1 大功率 LED 灯的主要散热方式。
大功率 LED 灯主要采用散热器进行散热，其采用的材料是导热率高的铝、铁、铜等金属材料。
在厚度与截面积等几何形状参数相同的情况下，铜的散热效果最佳。
但是，大部分的散热器普遍采用铝材，这是因为其散热性能优于铁，且成本远低于铜，另外重量也比铝、铜的轻。
为保证散热效果，应该保证散热器的表面平整光洁，其内部不得现气孔等制造缺陷。
另外，通常还在散热器的表面涂上一层辐射材料，便于减少散热器的外热阻。
1.2 影响大功率 LED 灯的相关因素1.2.1 散热翅片的位置。
由于散热翅片的高度、宽度以及间距基本相等，主要是长度、数量等方面的差别，因此散热器表面的翅片总体散热效果具有可比性。
从 LED 芯片的温度变化情况来看，芯片前、后、左、右四个侧面和上表面单独一个翅片的散热效果相比，散热器上表面的翅片散热效果要远远优于前、后、左、右四个侧面翅片的散热效果。
另外，芯片前、后、左、右四个侧面的散热效果相当。
散热器对称面两侧的翅片散热量要远大于单侧面翅片的散热量。
1.2.2 翅片的几何参数。
在翅片的几何高度达到一定的高度之后，翅片的散热效果增加就变得没那么明显，即在后续通过增加翅片高度的方式不能明显增加翅片的散热效果。
例如，某散热器的高度从 0.06m 增加到 0.01m 之后，每继续增加 0.02m 只能改善温度变化 2℃。
在翅片达到某一厚度之后，继续增加厚度将不能明显改善翅片的散热效率。
与此同时，LED 灯的温度变化会随着厚度的增加而会使得散热效果变差。
这主要是因为翅片厚度的增加使得翅片之间的间距缩短，阻滞了翅片之间空气流动带走的热量。
适当增加翅片长度可以有效降低 LED 灯的工作温度，但是当过度增加翅片长度时，将不能够保证热量完全传导至翅片的末端，使得翅片的热量传导受到限制，影响散热效果，反而使得散热器重量增加。
通常而言，保证散热翅片的长度与基体宽度比为 1：1时具有较好的传热效果。
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大功率LED灯散热器结构设计作者：潘裕向文江来源：《山东工业技术》2018年第05期摘要：针对大功率LED灯工作时散热性差、灯具光功率减小、灯芯片易老化等问题，对大功率LED灯的散热器结构进行研究。
详细介绍了LED灯散热技术、灯具的热分析及散热片的优化设计，并就LED灯散热问题在ANSYS软件中搭建模型进行散热器结构参数设计与热分析。
仿真结果表明，通过热分析实现对LED灯散热结构参数设计，理论上在大功率LED灯中安装优化设计后的散热片可以很好的解决灯具工作时的散热问题。
关键词：大功率LED灯；热分析；ANSYS软件DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2018.05.0050 引言发光二极管（Light Emitting Diode，LED）属于21世纪具有好的发展前景的新型冷光源[1]。
LED灯的发光原理理就是靠是靠发光二极管内部的PN结里的电子在能带间跃迁进而产生光能，但芯片会出现发热的现象，尤其是大功率型LED。
若将多个LED串并联组装成一个模组，其散发出的热量会大大增加。
目前，LED整体工作效能不是很好，只有15%-20%的电能量成功转化为光能，而剩余的80%-85%的电能量则通过其它形式转化为热能，致使芯片功率密度变得很大。
在行业内LED器件的散热性整体而言较差，首先，因为发白光的LED灯其发光的光谱中并不包含红外部分，即其工作时产生的热量不能依靠红外辐射进行释放；其次，LED灯具本身的扩散热阻与解除热阻很大，工作时产生热量较多。
在LED灯工作时，若散热性不好将会产生十分严重的后果[2]，如缩减LED灯的光能量输出，减少器件的使用寿命，会造成LED发射光的主波长产生偏移等。
近年来，如何使LED灯工作时产生的热能以最快的方式散发出去这一关键问题被国内外学术界关注，进而相对应地进行各种研究。
由于LED灯具多采用经验化设计进行散热，散热装置过于传统且专业性不高，导致当前LED灯具的散热问题仍未得到解决。
因而，通过对大功率LED灯具的热分析与热设计后进行散热器的结构设计具有及其重要的现实意义。
论文详细介绍了LED灯的散热技术并建立相应散热器模型，然后选取了一款大功率的LED灯作为论文的研究模型，利用ANSYS有限元分析软件[3]对该款LED灯模型进行热分析，得到灯具各点的温度分布与芯片工作时产生的最高温度，在上述测量数据的基础上对该灯的散热结构进行优化设计，最终得到十分满意的散热效果。
1 LED灯散热技术及模型建立1.1 LED灯散热技术对大功率LED灯进行散热的主要技术有散热片、热管、均温板、辐射涂覆层、导热膏、导热垫片等[4-6]。
其中，散热片是选用扩大表面积的方式将热对流逐渐散发到环境里，干扰散热片其散热性能的相关因素主要有散热片的形状、翅片的相对数量、各间距、设计的尺寸大小、安装的倾斜角度、制作材料以及生产加工工艺等。
论文里所选用的灯具模型在工作时就选用散热片进行热量驱散。
热管则是利用冷凝液对应的循环变化，将LED灯工作时产生的高热量疏导出并散发去。
通常情况下，散热片会与热管的冷端结合使用，用来实现更好热量驱散效果。
均温板与热管的制作及使用原理相似，只是热管属于单向的一维传热形式，而均温板采用面传热，整体设计为二维性，令散热器表面接受温度均匀。
辐射涂覆层是用于散热器的外表面进行涂覆进行散热的涂料，目的是为了提高整体辐射率，使产生的热能有效的驱散辐射出去。
而导热膏与导热垫片则是通过减小接触的热阻进行散热。
论文采用翅片作为大功率LED灯散热器结构设计的主要器件，它是一种十分有效的增强换热表面的设计方法。
它可以令产生的热流量沿着肋高度的对应方向进行传导，并同时向周边环境进行以对流或者对流叠加辐射的方法进行热量驱散。
其散热的表面积越大，驱散热量效果越佳，但并不构成简单的比例关系运算。
1.2 LED灯散热器模型建立论文初步设计采用平直翅片散热器如图1所示。
它整个结构的参数主要有翅片厚度、高度、长度及基板长度、宽度和厚度，整个散热片的结构利用ANSYS仿真软件进行参数分析，进而实现散热器的结构总体设计。
将与空气进行接触的散热外表面统一设定为自然对流，并规定对应的对流系数设为7. 5W / （ m2· K ），工作环境温度设定为40℃，便可保证通常情况下大功率LED灯在温度在低于75℃安全工作。
由于灯罩是处于密封状态的，模型中的其他表面便定义为绝热体。
选用ZL104铝合金作为大功率LED灯散热器的主要设计材料，它的导热率达到147W /m ，其密度可达2 650 kg /m3，处于常规压力且表面是粗糙度高的情况下，选取两者之间的接触热阻为4.55 ×10-4m2· K /W 。
综上述分析，满足设计要求。
2 大功率 LED灯的热分析论文采用一款大功率LED灯为实验模型进行研究，运用ANSYS仿真软件对该套灯具的产生的热量进行热仿真分析。
2.1 灯具热网络模型论文根据灯具结构，特选用芯片—银胶—铜热沉—导热硅胶—线路板—导热硅胶—散热片—环境作为主要散热途径，即LED灯产生的热量通过热沉、导热硅胶、线路板、导热硅胶传导到散热片上，再由散热片经对流方式驱散热量到空气中。
依据上述分析的主要散热途径进行模型简化设计：先将LED灯珠通过透镜简化成长方体进而减少计算量；再将发热芯片和热沉之间的银胶简化成0.1 mm左右的薄板；最后将灯珠与散热片间的传导热硅胶进行简化成0.3 mm的薄板。
简化后的硬件结构见图2，其灯热总体网络图见图3。
2.2 LED灯具热分析根据灯具的实际使用场合和具体工作情况进行热分析的边界条件确定如下：（1）每个LED灯功率为15 W，其发光的工作效率为20%，所以每个LED灯产生热量的功率达到12W，即将每个source 的total heat 定义为12 W。
（2）该灯具为隧道中的道路照明灯，最高温度低于100℃，不必考虑太阳能的辐射。
（3）实际使用过程中，该灯具安装在外界空气流通的环境中，处于自然对流的情况，所以定义安装箱体的6个面均属于开环，并设定工作环境温度为25 ℃。
本研究参考了实验结果及相关制作材料手册，最终确定各项材料的特性如表1 所示。
最后，对灯具进行网格划分并进行稳态计算后得到灯具的整体温度分布结果如图4所示。
在图4中，可清晰的看出LED灯灯芯处温度最高温度高达76.23 ℃，要综合考虑环境因素带来的误差，该点的温度极有可能超过80 ℃，可见，该LED灯具当前的散热效果比较差，有必要进行散热器的优化设计。
经过热分析得到该灯具温度高的主要原因是：线路板各层间厚度大且热量传导性差，还有就是散热层过多，导致导热瓶颈，LED灯灯芯产生的热量不能及时的导散出去。
3 散热片优化设计当前大功率LED灯均采用散热片作为散热器，散热片的主要机理是利用大散热面积实现对流散热。
对于散热片本身结构来说，它的形状、加工的工艺、设计尺寸及制作材料可决定其散热的整体性能。
论文主要对散热片的设计尺寸进行优化设计。
其主要尺寸包含翅片的厚度A、翅片的间距B、翅片的高度H 及散热片底板的厚度C，如图5所示。
本例中设定A=2 mm，B=6 mm，H=40 mm，C=4 mm进行分析。
论文运用ANSYS仿真软件采用参数化设计实现对隧道照明灯中散热片的尺寸优化，具体优化流程如下：（1）首先当H=40，C=4时，分别取A为1.5，2，2.5，3，B为4.5，5，5.5，6，对A、B相互组合便可到16组值，通过仿真计算可得16种情况下的结温，并将同一A值下的结温与B值的关系绘制成曲线，如图6所示。
从图6可以看到，对于相同的A值，4条曲线变化趋势相似，基本随着翅片间的间距增大而结温先降低后升的趋势，此外，从图中还看出，当A=2，B=6时，结温达到最低。
（2）当A=2，B=6，H=40的情况下，取C为3，4，5，6，7，8，9，得到C值与结温的关系，绘制曲线图如图7所示。
从图7中曲线图可以看出，随着基板厚度上升，结温先速降，随之慢慢变得平缓，甚至有略微的升高趋势，且在C为6时，达到结温最小值。
（3）当A=2，B=6，C=6的情况下，分别取H值为30，40，50，60，70，80，90，得到H值与结温的变化关系，绘制成曲线如图8所示。
从图8中可看出，随着翅片逐渐变高，结温先急速下降，随后缓缓变化，由此可得出，合理提升翅片高度可有效降低结温。
另外，当H=60时，翅片高度和结温的选值达到最佳。
则当A=2、B=6、C=6、H=60时散热片的散热效果达到最佳，该时刻结温为70.97 ℃，比起优化前降低了大约5.35 ℃。
由此可得，进行散热片的优化设计效果很明显。
4 结论论文针对一款大功率LED灯进行了热分析与散热片的优化设计，并应用ANSYS仿真软件对改进前后LED灯具进行温度仿真分析。
仿真结果表明，通过热分析可实现对LED灯散热结构参数设计，从理论上在大功率LED灯中安装优化设计后的散热片可以很好的解决灯具工作时的散热问题。
参考文献：[1]郑爱华.浅谈LED发光原理[J].科技论坛，2010（11）.[2]苏达，王德苗.大功率LED散热封装技术研的新进展[J].电力电子技术，2007，10（41）：69-71.[3]宋娥，李世国基于ANSYS的电热产品热场分析方法与应用[J].机械设计与制造，2005（10）：117-119.[4]张琦，陈旭.LED路灯热分析及散热结构设计[J].电子与封装2009，9（05）：44-48.[5]李菊华.LED灯具热设计与仿真[D].杭州：杭州电子科技大学，2011.[6]赖艳华，魏露露，昌明新等.基于最小熵产法的大功率LED散热器的结构优化[J].山东大学学报（工学版），2012，42（05）：118-122.基金项目：本文系邵阳学院研究生科研创新计划项目，基于ANSYS车辆的LED灯散热器的研究（CX2016SY018）作者简介：潘裕（1992-），男，湖南邵阳人，硕士研究生在读，研究方向：装用装备设计与制造。