LED全罩式燈具造形對散熱影響之研究

A Study on the Impact of Full-Cover-Type LED Lamp Design Over Thermal Analysis

李建宏(Jiann-Hung Lee)

指導教授 ： 李來春

國立臺北科技大學/設計學院/創新設計研究所/碩士(2010年)

摘要

本論文研究主旨以探討LED全罩式燈具造形對散熱之影響，並將研究之成果與流程，作為新一代LED燈具的設計指導方向。在新燈具開發目標中，所提出之全罩式LED燈具外觀架構，必須達到三項設計重點：1.外觀架構必須提高散熱效能 2.全罩式架構必須符合輕量化要求 3.外觀架構必須符合使用親和性之機能。
在提升散熱成效方面： 新式外觀架構採用全罩式流線外形並搭配潛遁式進氣方式的設計概念，改善與提升LED燈具的散熱效能。Heat Sink散熱器採取新架構之外環片封閉型，使散熱器在進排氣效能獲得進一步提升。根據實驗顯示，採用新式設計概念之LED燈具G7，與舊架構的LED燈具G6，降溫能力提升8-9℃，LED Ts測試點於常溫穩定工作溫度約在51度左右，推估LED Tj常溫穩定工作溫度約增加10℃左右，約在61℃工作溫度。
符合產品輕量化目標方面：本研究對Heat Sink的各部份結構要素，採取優化模擬之方式加以分析，找出對於散熱效能具影響力之部份，省略不必要的結構，以達到提升散熱能力與降低重量之雙重機制。實驗數據顯示LED燈具，採用優化設定之G7燈具，重量降低達40g，LED Ts運作溫度降低約0.3℃左右。
在達成使用親和性目標方面：透過全罩式設計有效隔絕Heat Sink散熱器高溫，使燈具外罩表面最高溫度控制在45℃以內，較舊款G6外觀表面溫度降低14-16度，達成使用親和性設計概念之目標。

關鍵字

LED ； Heat Sink ； 散熱

並列摘要

This Study is to explore the full-cover-type LED lamp design and the thermal analysis, thus the research results and the study process can become designers' guidelines for their LED lamp design. Three main objectives are to adopt in order to achieve the full-cover-type Lamp structure in developing the new lamp design: 1. The exterior structure must improve thermal efficiency. 2. The full-cover-type structure must meet the lightweight requirements. 3. The appearance of structure must comply with user-friendly design.

Enhancing the Effectiveness of Cooling: The new structure utilizes the concept of full-cover-type model with hidden air holes, which has advantage to improve the ventilation in the lamp. According to the experiment, it shows that adopt the new design concept of LED lamp model G7, the cooling capacity is at 8~9 degree Celsius, comparing to the old structure of model G6. Ts test degree in normal operating temperature is about 51°C.

Meeting the Objectives of Product Lightweight: Experimental data shows that LED lamps with optimal setting of the G7, weight reduced by up to 40g, LED Ts operating temperature reduced by about 0.3 ° C or so.

Achieving the Objectives of User-Friendly Design Through the full-cover design, heat is isolated from the cooler of Heat Sink, so that the maximum temperature of the surface is controlled under 46 ° C. The exterior surface temperature is 14-16 degrees lower, comparing with old model G6.

並列關鍵字

LED ； Heat sink ； Cooling

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