LED灯具散热建模仿真关键问题研究（一）

铝基板绝缘层与回流焊锡层的热阻进行换算成一等效热阻R等效，计算公式如下：

进一步，R等效可用等效导热系数狉等效来表示，而狉等效可按下式计算：

式中，ri为各层材料导热系数，hi为各通道厚度。

文中灯具采用贝格斯铝基板(绝缘层厚度0.076mm、导热系数1W/(K·m))，则等效导热系数K等效为2.88W/(K·m)，厚度为0.226mm.

(3)铝基板通过导热硅脂或硅胶垫片与散热器连接，此通道层设置成面接触热阻，厚度为0.5mm、导热系数为1.5W/(K·m)即可。不同的粘结层材料厚度和导热系数都会对LED 工作温度产生影响，如图6和图7所示。

分析可知粘结层厚度越小，粘结材料导热系数越高，LED 的工作温度越低，灯具散热越好。

3 热载荷

3.1 热载荷分布

热载荷主要分布在两个地方，LED 光源和电源。LED 光源发光而产生的热量是LED 灯具主要热源处，当前照明用LED 的光电转换效率ηLED 约30%,亦即70% 左右的LED 输入功率PLED转换成热量，则LED 发热量QLED:

而LED 灯具驱动电源中电子元器件同样也是热源之一。灯具输入总功率(P灯)减去PLED求得电源消耗总功率(P电源)，再根据电源工作效率，即可求出电源发热量Q电源：

3.2 热载荷形式

热源有两种表现形式：体热源和面热源。25 WLED 筒灯热载荷17.5W.分别按照两种热源形式进行散热仿真。仿真结果基本相同，如图8所示，因此，不同的热源形式对于CFD 散热仿真分析的影响并不是很大。