唐　帆， 郭震宁,*， 林介本， 廖　炫， 潘诗发

(1. 华侨大学信息科学与工程学院 福建省光传输与变换重点实验室， 福建 厦门　361021；2. 福建泉州世光智能照明技术研究院有限公司， 福建 泉州　362302)



LED球泡灯的烟囱效应散热设计与实验

唐帆1， 郭震宁1,2*， 林介本2， 廖炫1， 潘诗发1

(1. 华侨大学信息科学与工程学院 福建省光传输与变换重点实验室， 福建 厦门361021；2. 福建泉州世光智能照明技术研究院有限公司， 福建 泉州362302)

为了增强LED灯具的散热能力，根据烟囱效应原理，设计了一种LED球泡灯，其具有特殊的直筒式烟囱结构。利用Solidworks建立三维模型，通过其插件Flow Simulation进行热仿真，并以烟囱高度30 mm、烟囱数量6、通风口长度2 mm的参数为基础模型。通过实验验证，测出该模型的最高温度为69 ℃，与仿真所得出的结果仅相差1.66 ℃，证实了仿真步骤的正确性。以此为基础，对不同烟囱高度和数量、通风口大小对LED芯片最高温度的影响进行研究。研究表明：烟囱效应明显增强了灯具的对流散热性能。在烟囱高度为45 mm、烟囱数量为12、通风口长度为3.5 mm时，LED芯片的最高温度为61.04 ℃，比优化前下降了9.62 ℃。在模型参数相同的条件下，最高温度比不加烟囱结构的LED球泡灯下降了1.9 ℃，且散热器重量下降了2.55 g。在自然对流条件下，所设计的LED球泡灯能很好地满足LED芯片工作要求。

直筒式； LED球泡灯； 烟囱效应； 最高温度

1　引　　言

大功率白光LED作为第四代光源，具有能耗低、响应速度快、体积小、寿命长等优点。但现在LED的发光效率只能达到10%～20%，其余的能量则转化成热能。随着LED灯具的功率越来越大，若热量不能及时散出，则会导致LED芯片的结温升高，从而降低发光效率并使其寿命缩短[1]。……