LED穩(wěn)態(tài)溫度場的數(shù)值模擬及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、隨著全球半導(dǎo)體工藝等技術(shù)的快速發(fā)展，作為綠色節(jié)能光源的LED，正在從小功率指示燈向著大功率照明應(yīng)用快速轉(zhuǎn)變。但目前LED芯片的電光轉(zhuǎn)換效率不高，不合理的溫度分布會影響器件的工作穩(wěn)定性和壽命，并且過高的溫度將導(dǎo)致芯片發(fā)生一系列災(zāi)難性后果。因此，計算和控制大功率LED的熱問題顯得尤為重要。
　　 散熱器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù):翅片高度、翅片厚度和翅片間距。在底座長度和高度固定的情況下，此三個參數(shù)的變化不僅會顯著影響換熱面積和翅片效率，而且還

2、涉及空氣自然對流的狀態(tài)從而改變其對流換熱系數(shù)，最終影響LED陣列的散熱性能。本文采用所設(shè)計溫度模擬軟件LED-FEM模擬出若干組不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的數(shù)據(jù)后，用正交試驗設(shè)計法對上述三個關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)進行分析，最終得出最優(yōu)化結(jié)果。
　　 本文借助MATLAB語言制作小型溫度模擬軟件，將待求溫度場區(qū)域劃分成有限數(shù)量的求解單元，計算各個單元對離散后微分方程的系數(shù)陣和右端項的貢獻，并將各單元的貢獻疊加得到離散后的整體微分方程，進而求解各點溫度值。