基于LED的照明系统中使用的分析模型的可行性研究

方程7

(7)

式(8)

(8)

方程9

(9)

方程式10

(10)

方程式11

(11)

方程式12

(12)

在公式11中的因子FEN就是增加了外壳的表面积。超过100的任何增加，这个因素意味着，外壳表面也成为波浪状或波纹。因此，它具有较高的表面积比以前。

第二步骤是计算散热器温度。这是通过将控制量到散热器完成的，如图5施加一个能量平衡方程，以控制体积得到公式13中，然后求解散热器温度，THS。内部空气被假定为充分混合。因此，在公式14中的传热系数被假设为8瓦/平方米·K。

围绕散热器控制音量图片

图5：围绕散热器控制音量。

方程式13

(13)

方程式14

(14)

性图的图像从散热器到LED的结

图6：从散热器至LED结抗性图。

结温度可以计算施加传导电阻从LED结到散热片，如公式15然后可以重新安排，以公式16来计算LED的结温。

方程式15

(15)

方程式16

(16)

几个研究已经完成分析的照明系统的各种参数。这些研究的总结列于表3。

将要进行的研究表3汇总

表3：研究的总结被执行。

结果

计算结果如表4为不同的案例研究。图7(a)表示组件之间的温度差。这给出的最大温度差的视觉指示并且其中可以改进。图7(c)表示施加到系统从各种来源的绝对值的热能。在图7(D)的值是类似的(c)中，但给定为总数的百分比。

为基线模型中，研究表明，LED结温度是上述说明书时LED被在700 mA(S3和S4)和1000 mA的(S5和S6)中运行。当改进的模型进行了分析，结果发现，该结温度仍高于规范1000毫安。然而，对于700个毫安，人们发现，结温度是在规定范围内。当其它温度进行了检查，结果发现，空气温度为99℃。这将是太高的风扇，电源，电机和驱动程序。考虑135℃，2的最大LED储存温度可以得出结论，该LED的组件，例如封装，是在太高的温度下进行。

结果表4摘要

表4：结果总结。

系统部件之间的温度差的图像

图7：作为太阳能吸收率(b)和热能施加到在绝对值(c)所示的系统和总(D)的百分比的函数的系统的组分(a)，结温温差。

虽然以前的研究已经表明，700个毫安的LED不是为基准模型可行的，还研究了改变的在外壳壁的太阳能吸收率的影响的改进的模型。虽然热负荷到系统已经减少了272瓦(S11)到188 W(S15)，空气温度保持太热。此外，它们被认为是太亮用于表面以具有0.2的吸收率。随着时间的推移，该反光将由灰尘层，风生粉尘砂纸的表面而降低。

看一下图7的温度差曲线图(a)在S11中，最大温差为外壳和周围环境之间。它被示于图7(d)该太阳能负载到外壳是总热负荷到系统的50%。因为外壳太阳能负载是总负荷的50%，则建议的太阳能屏蔽被用来减少外壳和周围环境之间的温度差。太阳能护罩的缺点是，风将具有系统在一个较小的效果时，没有太阳能屏蔽存在。在S16中，它表明，在结温17℃的降低，当系统是在2米/秒的风。

第二大的温度差是在外壳和内部空气之间。为了降低该温度差，在外壳内的空气必须能够沿着所述外壳和圆顶的所有表面移动。这会增加热传导系数，可以通过莫名其妙外壳的内部来完成。然而，这必须由计算流体动力学分析。

为基线研究，它表明，在350mA(S1)中，结温是在规定范围内为条件的寿命。然而，空气温度是相当高的最大条件(S2)。这是通过使用上级模型(S7)的改善。