LED照明产品的热设计与实战 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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产品特色

编辑推荐

适读人群 ：事LED照明产品设计开发的技术人员，从事其他各种大功率电子产品热设计的相关人员，以及高等院校相关专业师生

热设计便是采用适当可靠的方法控制产品内部所有电子元器件的温度，使其在所处的工作环境条件下不超过稳定运行要求的温度，以保证产品正常运行的安全性，长期运行的可靠性。此外，低温环境下控制加热量而使设备启动也是热可靠性的重要内容。

★作者二十年来工作经验的积累；
★涉及了LED照明产品热设计的各个方面；
★给出具体的设计实例，以及设计讲解，讲述具体案例时，体现流程化、图示化、要点化和步骤化；
★目前市场上真正面向热设计行业，直面产品，深入分析的折桂图书！！！

内容简介

LED照明产品正在引发全球照明领域的一场革命，给现代社会生活带来了不可估量的影响。热设计作为LED照明产品开发的关键技术之一，发挥着至关重要的作用。良好的散热设计可以提高LED照明产品的性能及可靠性，大幅度节约能源。尤其是在LED照明产品标准缺失，热设计人才匮乏的当下，热设计专业知识可以整体提升LED照明产业的发展能力，促进产业发展并走向成熟。本书内容包括传热学基础、热设计基础、LED的热特性、LED照明产品种类及特点、LED照明产品的热设计、LED照明产品的热仿真、LED照明产品的热测试、LED照明产品热设计实例及失效性分析、LED照明产品常见问题解析等9章。意在给出系统、独特、实用，并且具有思想性和指导性的内容、理念、技术与方法，以供从事LED照明产品设计开发的技术人员学习和参考，也可供从事其他各种大功率电子产品热设计的相关人员参考。

作者简介

何国安，上海理工大学制冷与空调工程专业学士，浙江大学工程热物理专业硕士，研究方向为传热学及电子器件冷却。曾就职于富士康科技集团 CMMSG Server 研发部门，从事HP服务器的散热设计。2009年起先后在北京浪波尔光电股份有限公司，欧司朗照明（中国）有限公司从事LED照明产品的散热设计及技术研究。目前，任职于欧司朗光电半导体（中国）有限公司，负责LED照明产品的散热设计及技术支持。

目录

目录

序言

第1章 传热学基础 1

1.1 传热学概述

1.1.1 温度

1.1.2 热量

1.1.3 传热方式

1.2 导热

1.2.1 导热及导热定律

1.2.2 一维导热及通过平板的导热

1.2.3 导热设计

1.3 对流

1.3.1 流体流动的两种形态

1.3.2 热对流及对流传热

1.3.3 对流传热公式及表面传热系数

1.3.4 边界层

1.3.5 对流传热的强化

1.4 自然对流传热的实验关联式

1.4.1 自然对流传热概述

1.4.2 大空间自然对流传热的实验 关联式

1.4.3 有限空间自然对流传热的实验 关联式

1.5 热辐射

1.5.1 热辐射及物体表面的发射率

1.5.2 辐射传热的计算

1.5.3 辐射传热系数及复合传热系数

1.5.4 热辐射强化

1.6 热阻

1.6.1 热阻概述

1.6.2 热阻抗

1.6.3 接触热阻

1.6.4 扩散热阻

第2章 热设计基础 30

2.1 热设计概述

2.1.1 热设计的必要性

2.1.2 热设计的几个概念

2.1.3 热设计的层次

2.1.4 热设计的原则

2.1.5 热设计的思路

2.1.6 热设计的流程

2.2 常用的散热技术

2.2.1 空气冷却:自然对流冷却和强制 对流冷却

2.2.2 液体冷却:直接液体冷却和间接 液体冷却

2.2.3 射流冲击冷却

2.2.4 相变冷却

2.2.5 热管传热

2.2.6 微通道技术

2.2.7 制冷

2.2.8 复合冷却系统

2.3 散热新技术

2.3.1 液态金属冷却技术

2.3.2 离子风冷却技术

2.3.3 合成射流散热技术

2.3.4 旋转散热片技术

2.3.5 纳米散热技术

2.4 PCB的热设计

2.4.1 PCB选材

2.4.2 PCB布线

2.4.3 元器件的排布

2.5 散热片的设计

2.5.1 散热片的成型方式

2.5.2 肋片效率

2.5.3 散热片的设计参数

2.5.4 自然对流散热片的结构设计

2.5.5 强制对流散热片的结构设计

2.6 风扇

2.6.1 风扇的类型

2.6.2 风扇的轴承和叶片

2.6.3 风扇的特性曲线

2.6.4 风扇的转速

2.6.5 风扇的使用:抽风与吹风

2.6.6 风扇的噪声

第3章 LED的热特性 62

3.1 照明术语及LED概述

3.1.1 照明术语

3.1.2 LED概述

3.2 LED的封装

3.2.1 LED封装概述

3.2.2 LED封装类型

3.2.3 LED封装技术

3.3 LED的热阻

3.3.1 LED热阻的概念

3.3.2 LED热阻的环节

3.3.3 大功率LED理论热阻的计算

3.4 LED热阻的测量

3.4.1 稳态法测量LED的标称热阻

3.4.2 瞬态法测量LED的实际热阻

3.4.3 多晶片LED热阻的测量

3.5 LED的发光效率及发热量

3.5.1 LED的发光效率

3.5.2 LED的发热量

3.6 温度对LED的影响

3.6.1 温度过高会对LED造成永久性破坏

3.6.2 温度升高会缩短LED的寿命

3.6.3 温度升高会降低LED的发光效率

3.6.4 温度对LED光色的影响

3.6.5 温度对LED正向电压的影响

3.6.6 温度过高会限制LED的最大注入电流

3.7 LED的寿命预测

3.7.1 LED寿命测试方法

3.7.2 LED寿命预测模型

附录 陶瓷基板的分类

第章 LED照明产品种类及特点 91

4.1 灯具及LED照明产品

4.1.1 灯具及其分类

4.1.2 LED照明产品

4.2 LED照明产品的特点

4.2.1 LED室内照明产品

4.2.2 LED户外照明产品

4.2.3 LED特种照明产品

4.2.4 LED车灯

4.3 LED照明产品的发展方向

4.3.1 模块化

4.3.2 散热设计

4.3.3 光学及照明设计

4.3.4 驱动

4.3.5 智能控制

附录 相关LED照明产品数据

第5章 LED照明产品的热设计 107

5.1 LED照明产品的热阻分析

5.1.1 LED照明产品的热流通路

5.1.2 LED照明产品的热阻网络

5.2 LED照明产品的热阻控制

5.2.1 减小LED封装热阻

5.2.2 减小接触热阻

5.2.3 减小扩散热阻

5.2.4 减小导热热阻

5.2.5 减小对流传热热阻

5.2.6 减小辐射传热热阻

5.3 LED照明产品常用的散热方式

5.3.1 自然对流散热

5.3.2 热管辅助传热

5.3.3 风扇强制对流散热

5.3.4 合成射流散热

5.4 LED照明产品常用的导热材料

5.4.1 LED系统线路板

5.4.2 散热片材料

5.4.3 热界面材料

5.4.4 电子灌封材料

5.4.5 其他导热材料

5.5 LED照明产品驱动的散热

5.5.1 LED驱动的分类

5.5.2 LED驱动的散热

第6章 LED照明产品的热仿真 129

6.1 热仿真概述

6.1.1 热仿真的原理

6.1.2 热仿真的特点

6.1.3 热仿真的过程

6.2 流体流动与传热的控制方程

6.2.1 连续性方程

6.2.2 流体运动微分方程

6.2.3 雷诺方程

6.2.4 k-ε方程

6.2.5 能量方程

6.2.6 通用微分方程

6.3 控制方程离散化方法

6.3.1 有限差分法

6.3.2 有限元法

6.3.3 有限体积法

6.3.4 有限分析法

6.4 网格

6.4.1 网格分类

6.4.2 网格选用

6.5 LED照明产品热仿真软件

6.5.1 CFD软件分类

6.5.2 FloEFD简介

6.5.3 FloEFD的基本操作

6.5.4 FloEFD的常见问题

6.6 LED照明产品热仿真方法及案例分析

6.6.1 某LED吸顶灯散热方案预测

6.6.2 某LED射灯散热片的优化

第7章 LED照明产品的热测试 151

7.1 热测试概述

7.1.1 热测试的目的

7.1.2 热测试的内容

7.1.3 热测试项目及设备

7.2 热电偶

7.2.1 热电偶测温原理

7.2.2 热电偶的特性

7.2.3 热电偶分度号

7.2.4 热电偶的使用

7.2.5 热电偶焊接机

7.3 热像仪

7.3.1 红外测温原理

7.3.2 热像仪的概述

7.3.3 热像仪的使用

7.4 LED照明产品热测试的特点

7.4.1 LED照明产品热测试的目的

7.4.2 LED照明产品热测试的注意 事项

7.4.3 LED照明产品热测试的环境 要求

第8章 LED照明产品热设计实例及失效性分析 169

8.1 LED照明产品的开发流程

8.1.1 可行性分析

8.1.2 方案制定

8.1.3 方案验证

8.1.4 试量产

8.1.5 量产

8.2 某民用LED照明产品热设计实例

8.2.1 某LED射灯的可行性分析

8.2.2 某LED射灯的方案制定

8.2.3 某LED射灯的方案验证

8.2.4 某LED射灯的试量产及量产

8.3 某车载LED照明产品热设计实例

8.3.1 某H4 LED模组初始散热方案

8.3.2 某H4 LED模组热管散热方案

8.3.3 某H4 LED模组风扇散热方案

8.4 LED照明产品失效性分析

8.4.1 LED的失效

8.4.2 LED驱动的失效

8.4.3 散热系统的失效

第9章 LED照明产品常见问题解析 187

9.1 环境温度及空气流动对LED照明产品散热的影响

9.1.1 热仿真模型

9.1.2 环境温度对LED照明产品散热 的影响

9.1.3 空气流动对LED照明产品散热 的影响

9.1.4 小结

9.2 材料导热性对LED照明产品散热 的影响

9.2.1 理论分析

9.2.2 测试结果

9.2.3 小结

9.3 LED用PCB的热特性

9.3.1 PCB的热特性

9.3.2 PCB传热的理论计算

9.3.3 数值模拟与理论计算的对比

9.3.4 PCB的热特性分析

9.3.5 小结 201

9.4 LED照明产品过温保护功能的设定及 其特性

9.4.1 LED照明产品过温保护的原理

9.4.2 LED照明产品过温保护的设定 方法

9.4.3 LED照明产品过温保护的特性

参考文献 210

前言/序言

美国科锐（Cree）公司在“Lighting Fair 2013”照明技术展上，展出了发光效率高达 208lm/W的白色LED产品“Cree XLamp MK-R”，2013年2月科锐宣布开发出了发光效率 为276lm/W的LED，2014年3月科锐宣布白光功率型LED实验室光效达到303lm/W。
随着LED的功率、发光强度和发光效率大幅度提高，LED作为新型照明光源在市场中的份额逐渐提高，给现代社会生活带来了不可估量的影响，正在引发一场全球照明领域的革命。
国家半导体照明工程研发及产业联盟产研部（CSA Research）公布的数据显示，2015年，我国半导体照明产业整体规模达到4245亿元人民币，较2014年增长21%。其中，上游芯片产值约为151亿元，较2014年增长约10%;中游封装产值达到615亿元，较2014年增长30%以上;下游应用产值达到3479亿元，较2014年增长接近22%。并且，LED通用照 明仍然是市场发展的最主要推动力，产值达1552亿元，增长率为32.5%，渗透率超过30%，占应用市场的比重也由2014年的41%，增加到2015年的45%。
LED照明产品应用的趋势已定，应用范围不断扩大。随之，LED照明产品的各种技术问题也日益凸显并受到越来越多的重视，散热问题就是其中之一。
LED的发热量大，并且是温度敏感器件。温度升高会影响LED的寿命、光效、光色、色温、光形，以及正向电压、最大注入电流等光度、色度和电气参数及可靠性等。因此，热设计（散热设计）是LED照明产品开发的关键技术之一，良好的散热设计有助于改善LED照明产品的性能，提高产品的可靠性。LED照明产品的热设计，属于电子产品热设计的范畴。但是，与其他电子产品相比，LED照明产品的热设计具有一些自己的特点。例如，首先，LED照明产品种类繁多、结构 形式多样、使用场合复杂多变，其热设计一定要充分考虑各种产品的特点。其次，LED照 明产品的热设计要兼顾LED和驱动（电子元器件）两部分，只有同时控制好LED芯片和电子元器件的温度，才能实现LED照明产品长寿命的优势。再次，LED照明产品属于消费品并且具有寿命长的优点，热设计方案要力求简单、可靠、成本低。最后，LED照明产品的散热片往往是产品结构的一部分，其热设计与结构设计及外观设计的关系更为紧密。
本书内容包括传热学基础、热设计基础、LED的热特性、LED照明产品种类及特点、LED照明产品的热设计、LED照明产品的热仿真、LED照明产品的热测试、LED照明产品热设计实例及失效性分析、LED照明产品常见问题解析等9章。意在给出系统、独特、实用，并且具有思想性（思路及思考方法）和指导性的内容、理念、技术与方法，以供从事 LED照明产品设计开发的技术人员，如热学、结构、电子、光学工程师学习和参考，也可供从事其他各种大功率电子产品热设计的相关人员参考。
由于时间仓促、水平有限，书中错误之处在所难免，敬请指正。
何国安
2016年12月

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我为什么喜欢在京东买东西，因为今天买明天就可以送到。我为什么每个商品的评价都一样，因为在京东买的东西太多太多了，导致积累了很多未评价的订单，所以我统一用段话作为评价内容，省时省力，还能得京东豆。总而言之、言而总之，在京东买东西又好又快！

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工具书，是热设计工程实践应用的必选读物

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　　全书涉及内容全面，电子设备热测试作为热设计的主要组成部分，在同类书籍中往往被忽略，本书对于这方面的内容同样有所阐述

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