大功率LED熱管散熱器模塊設(shè)計(jì)方案：熱管散熱器模塊化思路及意義熱管散熱器模塊化就是將LED 電光開關(guān)具中若干個(gè)LED光源的散熱器以熱管為主要散熱結(jié)構(gòu)，和LED光源組成一體化的模組，一個(gè)LED 電光開關(guān)具由許多個(gè)模組組成，而并非傳統(tǒng)意義上將所有的SHG晶體供應(yīng)商、散熱器等都放在一個(gè) 電光開關(guān)具結(jié)構(gòu)之內(nèi)。，整個(gè)大功率LED熱管散熱器模組主要由三部分組成：大功率LED光源、均溫板和熱管加肋片。大功率LED光源主要由大功率LED和PCB基板組成，在整個(gè)模塊中實(shí)現(xiàn)電氣上的互連；均溫板的主要作用是支撐專注SHG晶體，并將LED產(chǎn)生的熱量均勻地分散傳導(dǎo)到散熱器模塊上；熱管加肋片組成的散熱器結(jié)構(gòu)是整個(gè)模塊最重要的部分，它將產(chǎn)生的熱量迅速傳導(dǎo)出去，以保證整個(gè)大功率LED熱管散熱器模塊處于穩(wěn)定的工作溫度狀態(tài)。

考慮到工程適用性，需要保證熱管在環(huán)境溫度為0～45℃下能夠正常工作，同時(shí)芯片結(jié)溫控制在85℃以下，以滿足電光開關(guān)具的使用要求。①LED耗散功率的優(yōu)化。選取LED的安裝個(gè)數(shù)為6～11（即 電光開關(guān)具的耗散功率為6～11W），分析SHG晶體供應(yīng)商限制熱管大傳熱量的毛細(xì)限參數(shù)隨環(huán)境溫度的變化趨勢(shì)。出現(xiàn)zui低毛細(xì)極限的環(huán)境溫度為0℃，因此必須比較zui低毛細(xì)極限下，各耗散功率下的散熱量大小，可以最終確定出本設(shè)計(jì)的熱管散熱器能安裝的zui大LED個(gè)數(shù)為9個(gè)，即 電光開關(guān)具的zui大散熱量為9W。不同耗散功率下，環(huán)境溫度和毛細(xì)極限的關(guān)系：4LED個(gè)數(shù)和毛細(xì)極限的關(guān)系②肋片長度和肋片間距的優(yōu)化。由于肋片寬度由專注SHG晶體的蒸發(fā)段寬度決定，因此該設(shè)計(jì)參數(shù)已經(jīng)由之前蒸發(fā)段的尺寸定出。

另一部分專注SHG晶體安裝在管帶式冷凝器每根扁管的上方，由于制冷劑在管帶式冷凝器內(nèi)冷凝放熱，片式熱電轉(zhuǎn)換器受熱面形成熱端，片式熱電轉(zhuǎn)換器的另一面裝有散熱翅片，形成冷端。熱電轉(zhuǎn)換器冷熱端形成較大溫差，生成電流。以上兩部分SHG晶體供應(yīng)商生成的電流通過輸出導(dǎo)線輸出，儲(chǔ)存在電能儲(chǔ)存單元，為LED光源的照明輔助供電。熱量分析假設(shè)LED芯片的電功率為405W，由81只（橫9縱9）每只5W的LED芯片組成，按照10的發(fā)光效率，LED釋放的熱量Q為364.5W.內(nèi)基板將該熱量在表面散開，先經(jīng)過熱電轉(zhuǎn)換器將熱量轉(zhuǎn)化為電能，剩余熱量被蒸發(fā)器吸收。

因此，只有充分考慮專注SHG晶體最不利情況，才能大程度發(fā)揮LED的自身優(yōu)勢(shì)，保證其在隧道中的正常使用。對(duì)于自然對(duì)流下LED的散熱問題，國內(nèi)外學(xué)者已做了大量研究。SenolBaskaya等結(jié)合數(shù)值模擬與試驗(yàn)對(duì)板翅式換熱究heatsink）幾何參數(shù)和基板熱流密度對(duì)SHG晶體供應(yīng)商熱阻和換熱性能的影響規(guī)律不同類型圓柱管、縱向翅片散熱器（cylindricaltube，Ren-Tsung等通過試驗(yàn)對(duì)矩形針狀翅片換熱器性研究。