थर्मल विश्लेषण उपकरण
थर्मल विश्लेषण सॉफ्टवेयर वास्तविक रूप से सिस्टम की थर्मल स्थिति का अनुकरण कर सकता है और मॉडल में उच्चतम तापमान निर्धारित करने के लिए उत्पाद डिजाइन चरण के दौरान थर्मल रूप से सिम्युलेटेड हो सकता है। यदि स्वीकार्य तापमान पार हो गया है, उपयोग के लिए आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए गर्मी लंपटता उपायों में सुधार किया जाना चाहिए। यह डिजाइन, रिडिजाइन और प्रजनन की लागत को कम करता है, और उत्पाद की सफलता दर को बढ़ाता है।
वर्तमान में, कई प्रकार के थर्मल विश्लेषण सॉफ़्टवेयर हैं, जैसे ANSYS, FLUENT, EFD, ICEPAK और FloTherm।
1) परिचालन के दृष्टिकोण से, EFD PRO / E, SW, CATIA सॉफ्टवेयर में एम्बेडेड है। सॉफ्टवेयर मॉडल को स्थापित करना आसान है और स्थापित करने के लिए सरल है। यह इंजीनियरिंग में किसी न किसी गणना के लिए उपयोगी है, लेकिन सॉफ्टवेयर अधिक सिस्टम संसाधनों पर कब्जा कर लेता है। इसे बहुत अधिक विभाजित नहीं किया जाना चाहिए, और गणना सटीकता अधिक नहीं है।
2) प्रयोज्यता के संदर्भ में, ICEPAK ANSYS WB12.1 में एम्बेडेड है, जो सामान्य जटिल सतहों को संभाल सकता है। मॉडल आयात फ़ंक्शन में बहुत सुधार किया गया है, और सॉफ्टवेयर ऑपरेशन सरल है। ईएफडी की तरह, प्रवाह राज्य को मैन्युअल रूप से गणना करने की आवश्यकता नहीं है। जटिल जालों को संभालना तेज है।
3) इलेक्ट्रॉनिक शीतलन की परंपरा से, फ्लोटर्म ICSPAK की तुलना में व्यापक है और लंबे समय से इलेक्ट्रॉनिक थर्मल विश्लेषण बाजार पर कब्जा कर लिया है, लेकिन घुमावदार सतहों को संसाधित करना मुश्किल है। एलईडी लुमिनायर्स के डिजाइनरों के लिए मॉडलिंग एक प्रमुख मुद्दा है।
4) व्यावसायिक रूप से, ANSYS और FLUENT अकादमिक और निबंध के लिए पसंदीदा सॉफ्टवेयर हैं, और वे सिद्धांत से सटीक गणना पर जोर देते हैं। ANSYS सॉफ्टवेयर परिमित तत्व विधि पर आधारित है, और गणना परिणाम में उच्च परिशुद्धता है। यह उच्च सैद्धांतिक आधार वाले लोगों के लिए उपयुक्त है और आसानी से मैनुअल प्रोग्रामिंग और अनुकूलन डिजाइन का एहसास कर सकता है।
उपरोक्त तुलना के आधार पर, ANSYS सॉफ्टवेयर का उपयोग थर्मल विश्लेषण के लिए किया गया था।
एक उच्च शक्ति एलईडी लैंप का थर्मल विश्लेषण
इस पत्र में, एक उच्च-शक्ति एलईडी लैंप का उपयोग अनुसंधान के लिए एक मॉडल के रूप में किया जाता है। ल्यूमिनेयर का थर्मल सिमुलेशन विश्लेषण ANSYS सॉफ्टवेयर का उपयोग करके किया जाता है। विश्लेषण कदम हैं: एक सरलीकृत मॉडल की स्थापना, सीमा की स्थिति की स्थापना, ग्रिड को विभाजित करना और गणना करना।
लुमिनायर का भौतिक मॉडल
झेजियांग की एक निश्चित एलईडी कंपनी द्वारा विकसित उच्च शक्ति वाली एलईडी टनल लाइट को रिसर्च मॉडल के रूप में चुना गया था। दीपक में एलईडी लैंप माला, दीपक कवर, चमड़े के पैड, दर्पण, सर्किट बोर्ड, गर्मी सिंक और बिजली की आपूर्ति शामिल है।
उनमें से, दीपक मनका चित्र 2 में दिखाया गया है, जो एकीकृत पैकेज संरचना से संबंधित है। प्रत्येक लैंप मनका 9 GaN ब्लू-लाइट चिप्स के साथ पैक किया गया है, तीन तार श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, और चिप की सतह को हल्के मुआवजे के लिए फॉस्फर के साथ लेपित किया गया है। चिप epoxy राल के साथ समझाया जाता है और चांदी गोंद के साथ तांबे के हीट सिंक पर तय किया जाता है। लेंस को स्थापित करें और इलेक्ट्रोड को सोने के तार से कनेक्ट करें। हीट सिंक और सर्किट बोर्ड थर्मल प्रवाहकीय सिलिका जेल से जुड़े होते हैं, और सर्किट बोर्ड और हीट सिंक हीट सिंक के चारों तरफ शिकंजा द्वारा तय किए जाते हैं। संपर्क थर्मल प्रतिरोध को कम करने के लिए, सर्किट बोर्ड और हीट सिंक की मध्य परत भी थर्मल प्रवाहकीय सिलिका जेल के साथ लेपित है।
Luminaire थर्मल नेटवर्क मॉडल
दीपक की संरचना द्वारा एलईडी लैंप की गर्मी लंपटता का विश्लेषण करने के तीन मुख्य तरीके हैं:
1) चिप - फॉस्फर परत - एपॉक्सी राल - लेंस - पर्यावरण;
2) चिप - सोने के तार - ब्रैकेट - सर्किट बोर्ड - थर्मल सिलिका जेल - गर्मी सिंक - पर्यावरण;
3) चिप - सिल्वर ग्लू - कॉपर हीट सिंक - थर्मल सिलिका जेल - सर्किट बोर्ड - थर्मल सिलिका जेल - हीट सिंक - पर्यावरण।
चूंकि एनकैप्सुलेशन के लिए एपॉक्सी राल की तापीय चालकता केवल 0.2 डब्ल्यू / (एम · के) है, यहां गर्मी उपचार किया जाता है। इसके अलावा, सोने के तार का क्षेत्र बहुत छोटा है, और गर्मी हस्तांतरण प्रभाव न्यूनतम है। इसलिए, मुख्य गर्मी लंपटता पथ तीसरा है, अर्थात्, चिप द्वारा उत्सर्जित गर्मी हीट सिंक, थर्मल प्रवाहकीय सिलिका जेल, सर्किट बोर्ड, थर्मल प्रवाहकीय सिलिका जेल से गर्मी सिंक तक का संचालन किया जाता है, और फिर। ताप सिंक। हवा को संवहन तरीके से दर्ज करें।
यह अध्ययन सबसे पहले उपरोक्त विश्लेषण के मुख्य ताप अपव्यय विधियों पर आधारित मॉडल को सरल बनाता है: गणना की मात्रा को कम करने के लिए एक आयताकार समानांतर चतुर्भुज में एलईडी लैंप लेंस को सरल बनाना; चिप और गर्मी सिंक के बीच सिल्वर पेस्ट को 0.1 मिमी की पतली प्लेट में सरल करना; दीपक मोती और गर्मी अपव्यय शीट्स के बीच थर्मल सिलिका को 0.3 मिमी पतली प्लेट में सरलीकृत किया जाता है।
लैंप का थर्मल विश्लेषण
फिर ल्यूमिनेयर के आवेदन की स्थिति और निम्नानुसार काम करने की वास्तविक स्थिति के अनुसार सीमा की स्थिति निर्धारित करें:
1) प्रत्येक चिप में 1.5 W की शक्ति और 20% की चमकदार दक्षता होती है, इसलिए प्रति चिप ताप शक्ति 1.2 W है, अर्थात प्रत्येक स्रोत की कुल गर्मी 1.2 W के रूप में परिभाषित की गई है।
2) ल्यूमिनेयर एक सुरंग प्रकाश है, और अधिकतम तापमान 100 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होता है, इसलिए सौर विकिरण पर विचार नहीं किया जाता है।
3) वास्तविक उपयोग प्रक्रिया में, ल्यूमिनेयर सीधे बाहरी हवा में स्थापित होता है, जो प्राकृतिक संवहन के अंतर्गत आता है। इसलिए, बाड़े के छह चेहरे को खोलने के रूप में परिभाषित किया गया है, और परिवेश का तापमान 25 डिग्री सेल्सियस माना जाता है।
ल्यूमिनेयर का अधिकतम तापमान चिप पर केंद्रित है, और अधिकतम तापमान 76.23 डिग्री सेल्सियस के रूप में उच्च है। एक निश्चित त्रुटि को ध्यान में रखते हुए, 80 डिग्री सेल्सियस के अधिकतम स्वीकार्य जंक्शन तापमान से अधिक होने की संभावना है। यह देखा जा सकता है कि एलईडी ल्यूमिनेयर की वर्तमान गर्मी अपव्यय अपेक्षाकृत खराब है, और वर्तमान शीतलन प्रणाली को पूरा करना आवश्यक है। सुधारें। दीपक के उच्च तापमान का विश्लेषण करने का मुख्य कारण यह है कि सर्किट बोर्ड की मोटाई बड़ी है और तापीय चालकता खराब है, और गर्मी लंपटता परत बहुत अधिक है, जो गर्मी प्रवाहकत्त्व अड़चन का कारण बनता है, और गर्मी ठीक नहीं है प्रेषित किया।