1、1.燈具熱設計意義高溫對電子產品的影響: 絕緣性能退化 元器件損壞 材料的熱老化 低熔點焊縫開裂、焊點脫落熱設計對燈具的影響:光源工作狀態及壽命燈具電氣安全材料選擇與壽命2.電子失效的主要原因3.電子產品失效與溫升4.熱設計理論基礎熱設計的基本問題耗散的熱量決定了溫升，因此也決定了任一給定結構的溫度；熱量以導熱、對流及輻射傳遞出去，每種形式傳遞的熱量與其熱阻成反比；熱量、熱阻和溫度是熱設計中的重要參數；所有的冷卻系統應是最簡單又最經濟的，并適合于特定的電氣和機械、環境條件，同時滿足可靠性要求；熱設計應與電氣設計、結構設計、可靠性設計同時進行，當出現矛盾時，應進行權衡分析，折衷解決;5.熱傳播方

2、式熱傳導傳導是發生在兩種直接接觸的介質（固體，液體，氣體）傳導過程中，能量通過以下方式傳遞 自由電子運動 點陣振動6.熱阻熱量在熱流路徑上遇到的 阻力，反映介質或介質間 的傳熱能力的大小，表明了1w熱量所引起的溫升大小，單位為/w或k/w。 用熱耗乘以熱阻，即可獲 得該傳熱路徑上的溫升。 可以用一個簡單的模擬來 解釋熱阻的意義，換熱量相當于電流，溫差相當于電壓，則熱阻相當于電阻。 dq/dt=t/r or：d q / d t = t / r = 熱流t = 溫度a = 橫截面積k = 熱導系數x = 厚度r =x /（k a）= 熱阻7.對流對流發生在有溫差的表面和運動流體間的傳熱對流有如下兩

3、種方式： 自然對流散熱 強制對流散熱 external flow 外流 internal flow 內流dq/dt = 小塊到空氣的全部熱量h = 對流換熱系數 a = 有效散熱面積 tw = 熱表面溫度tf = 氣流的平均溫度r = 1 /(ha) 熱阻8.熱輻射輻射發生在兩種沒有直接接觸的表面能量通過電磁波傳遞所有物體大于0 k均發生熱幅射dq/dt:兩個表面幅射交換能量為：where, dq/dt = 熱流= stefan-boltzmann 常數= 表面發射率f = 表面1到表面2的視因子a = 輻射面積t1, t2 = 發射面和接受面溫度9. led光源特性與傳統光源不同，高功率發光

4、二極管（led）不產生熱輻射，而由其pn結向led封裝上的散熱片（thermal slug）進行熱傳導。由于通過傳導方式擴散，led 產生的熱量進入空氣的通路較長且成本較高。10.散熱設計大功率led照明光源需要解決的散熱問題涉及 以下幾個環節：晶片pn結到外延層；外延層到封裝基板；封裝基板到外部冷卻裝置再到空氣。為了取得好的導熱效果，三個導熱環節應采用熱導系數高的材料，并盡量提高對流散熱。11.散熱片12. led散熱基板a.一般fr4（pcb）b.金屬基pcb c.陶瓷基板 d.直接銅塊結合一般fr4，熱導系數0.36金屬氧化作為絕緣層，熱導系數20k/mk陶瓷基板熱膨脹系數與chip匹配

5、導熱系數>80價格高,無法應用于大面積基板13.散熱片散熱器通過擴大散熱面 積提高傳熱效果最常用的散熱器是翅片散熱器最常用的散熱器材料為鋁或銅現有的散熱器種類：stampings沖壓extrusions拉伸bonded/fabricated粘接folded折疊casting鑄造針對給定的應用選擇散熱器，我們必須 考慮以下四點：從結點到空氣的熱阻允許空間可能的空氣流量散熱器的成本整體的熱阻rja = (tj - tamb)/p = rjc + rcs + rsarjc,rcs,rsa分別是 結到殼，殼到散熱器，散熱 器到空氣的熱阻熱管技術熱管是一種具有高效 導熱性能的傳熱器件。它能夠在熱源

6、與散熱片間以較小的溫差實現熱傳遞，也可以在散熱器基板表面實現 等溫以提高散熱器的效率。14.熱設計的發展趨勢v熱管技術Øtherma-base heat sinks與型材散熱器的比較15.熱設計對產品的溫度場作出預測，使我們在進行產品設計開發時關注熱點區域。進行各種設計方案的優劣分析，得出最佳的設計方案。對設計者經驗的依賴度設計周期熱設計一次成功率熱設計方案 的優化程度效率傳統熱設計方法完全短低低，裕量大低仿真分析方法強長高高，裕量適中高電子設備熱設計軟件是基于計算傳熱學技術（nts）和計算流體力學技術（cfd）發展電子設備散熱設計輔助分析軟件。目前商業的熱設計軟件種類繁多，有基于有

7、限體積法的flotherm、i-deas、ice-pack、tasharvard thermal、cool it、betasoft，及基 于有限元的ansys等，其中flotherm、i-deas、 ice-pack占據大部分的市場份額。16. ansys軟件介紹ansys軟件是由美國ansys公司推出的多物理場 有限元仿真分析軟件，涉及結構、熱、計算流 體力學、聲、電磁等學科，能夠有效地進行各 種場的線性和非線性計算及多種物理場相互影 響的耦合分析。structure是該軟件面向結構 分析研究的專用模塊。flortran是該軟件面向流場分析研究的專用模塊。thermal是其中面 向熱設計研究

8、的專用模塊。17.flothermal 熱分析軟件介紹flotherm是英國的flomerics公司開發的電 子設備熱設計軟件，其最顯著的特點是針對電 子設備的組成結構，提供的熱設計組件模型， 根據這些組件模型可以快速的建立機柜、插框、 單板、芯片、風扇、散熱器等電子設備的各組成部分。flotherm軟件基本上可以分為前處理、求解器和后處理三個部分。前處理包括project manager、drawingboard和 flogate。求解器是flosolve模塊，它可以完成模型的瞬態和穩態溫度場和流場計算。后處理部分包括visulation、flomotion和table，visulation完成仿真計算結果的可視化顯示。18.icepak 熱分析軟件優點icepak是全球cfd的領導者fluent公司通 過集成icem cfd公司的網格劃分及后處理技 術而開發成功的針對電子設備冷卻分析的專用 熱設計軟件。icepak 熱分析軟件優點建模能力： 除了有矩形，圓形模型外，還有多種復雜形狀模 型，如橢球體、多面體、管道、斜板等模型； 有thin- conduction 薄板模型 網格技術