《LED照明產品的熱設計與實戰》是2017年5月機械工業出版社出版的圖書，作者是何國安。
基本介紹
- 中文名：LED照明產品的熱設計與實戰
- 作者：何國安
- ISBN：9787111561163
- 定價：49元
- 出版社：機械工業出版社
- 出版時間：2017年5月
- 裝幀：平裝
- 開本：16開
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
LED照明產品正在引發全球照明領域的一場革命，給現代社會生活帶來了不可估量的影響。熱設計作為LED照明產品開發的關鍵技術之一，發揮著至關重要的作用。良好的散熱設計可以提高LED照明產品的性能及可靠性，大幅度節約能源。尤其是在LED照明產品標準缺失，熱設計人才匱乏的當下，熱設計專業知識可以整體提升LED照明產業的發展能力，促進產業發展並走向成熟。本書內容包括傳熱學基礎、熱設計基礎、LED的熱特性、LED照明產品種類及特點、LED照明產品的熱設計、LED照明產品的熱仿真、LED照明產品的熱測試、LED照明產品熱設計實例及失效性分析、LED照明產品常見問題解析等9章。意在給出系統、獨特、實用，並且具有思想性和指導性的內容、理念、技術與方法，以供從事LED照明產品設計開發的技術人員學習和參考，也可供從事其他各種大功率電子產品熱設計的相關人員參考。
圖書目錄
目錄
序言
第 1 章 傳熱學基礎 1
1.1 傳熱學概述 1
1.1.1 溫度 1
1.1.2 熱量 2
1.1.3 傳熱方式 3
1.2 導熱 5
1.2.1 導熱及導熱定律 5
1.2.2 一維導熱及通過平板的導熱 7
1.2.3 導熱設計 8
1.3 對流 10
1.3.1 流體流動的兩種形態 10
1.3.2 熱對流及對流傳熱 10
1.3.3 對流傳熱公式及表面傳熱係數 12
1.3.4 邊界層 13
1.3.5 對流傳熱的強化 15
1.4 自然對流傳熱的實驗關聯式 15
1.4.1 自然對流傳熱概述 15
1.4.2 大空間自然對流傳熱的實驗 關聯式 16
1.4.3 有限空間自然對流傳熱的實驗 關聯式 19
1.5 熱輻射 20
1.5.1 熱輻射及物體表面的發射率 20
1.5.2 輻射傳熱的計算 22
1.5.3 輻射傳熱係數及複合傳熱係數 25
1.5.4 熱輻射強化 26
1.6 熱阻 27
1.6.1 熱阻概述 27
1.6.2 熱阻抗 28
1.6.3 接觸熱阻 29
1.6.4 擴散熱阻 29
第 2 章 熱設計基礎 30
2.1 熱設計概述 30
2.1.1 熱設計的必要性 30
2.1.2 熱設計的幾個概念 31
2.1.3 熱設計的層次 34
2.1.4 熱設計的原則 35
2.1.5 熱設計的思路 35
2.1.6 熱設計的流程 36
2.2 常用的散熱技術 38
2.2.1 空氣冷卻:自然對流冷卻和強制 對流冷卻 38
2.2.2 液體冷卻:直接液體冷卻和間接 液體冷卻 38
2.2.3 射流衝擊冷卻 38
2.2.4 相變冷卻 38
2.2.5 熱管傳熱 39
2.2.6 微通道技術 41
2.2.7 製冷 41
2.2.8 複合冷卻系統 42
2.3 散熱新技術 43
2.3.1 液態金屬冷卻技術 43
2.3.2 離子風冷卻技術 43
2.3.3 合成射流散熱技術 44
2.3.4 旋轉散熱片技術 45
2.3.5 納米散熱技術 46
2.4 PCB的熱設計 47
2.4.1 PCB選材 47
2.4.2 PCB布線 47
2.4.3 元器件的排布 47
2.5 散熱片的設計 48
2.5.1 散熱片的成型方式 48
2.5.2 肋片效率 52
2.5.3 散熱片的設計參數 53
2.5.4 自然對流散熱片的結構設計 54
2.5.5 強制對流散熱片的結構設計 55
2.6 風扇 57
2.6.1 風扇的類型 57
2.6.2 風扇的軸承和葉片 58
2.6.3 風扇的特性曲線 58
2.6.4 風扇的轉速 60
2.6.5 風扇的使用:抽風與吹風 60
2.6.6 風扇的噪聲 60
第 3 章 LED的熱特性 62
3.1 照明術語及LED概述 62
3.1.1 照明術語 62
3.1.2 LED概述 63
3.2 LED的封裝 64
3.2.1 LED封裝概述 64
3.2.2 LED封裝類型 65
3.2.3 LED封裝技術 67
3.3 LED的熱阻 69
3.3.1 LED熱阻的概念 69
3.3.2 LED熱阻的環節 70
3.3.3 大功率LED理論熱阻的計算 75
3.4 LED熱阻的測量 77
3.4.1 穩態法測量LED的標稱熱阻 77
3.4.2 瞬態法測量LED的實際熱阻 78
3.4.3 多晶片LED熱阻的測量 80
3.5 LED的發光效率及發熱量 80
3.5.1 LED的發光效率 80
3.5.2 LED的發熱量 82
3.6 溫度對LED的影響 82
3.6.1 溫度過高會對LED造成永久性破壞 82
3.6.2 溫度升高會縮短LED的壽命 82
3.6.3 溫度升高會降低LED的發光效率 83
3.6.4 溫度對LED光色的影響 84
3.6.5 溫度對LED正向電壓的影響 85
3.6.6 溫度過高會限制LED的最大注入電流 85
3.7 LED的壽命預測 86
3.7.1 LED壽命測試方法 86
3.7.2 LED壽命預測模型 88
附錄 陶瓷基板的分類 89
第 4 章 LED照明產品種類及特點 91
4.1 燈具及LED照明產品 91
4.1.1 燈具及其分類 91
4.1.2 LED照明產品 94
4.2 LED照明產品的特點 94
4.2.1 LED室內照明產品 94
4.2.2 LED戶外照明產品 96
4.2.3 LED特種照明產品 98
4.2.4 LED車燈 98
4.3 LED照明產品的發展方向 100
4.3.1 模組化 101
4.3.2 散熱設計 101
4.3.3 光學及照明設計 102
4.3.4 驅動 102
4.3.5 智慧型控制 102
附錄 相關LED照明產品數據 103
第 5 章 LED照明產品的熱設計 107
5.1 LED照明產品的熱阻分析 107
5.1.1 LED照明產品的熱流通路 107
5.1.2 LED照明產品的熱阻網路 109
5.2 LED照明產品的熱阻控制 112
5.2.1 減小LED封裝熱阻 112
5.2.2 減小接觸熱阻 112
5.2.3 減小擴散熱阻 112
5.2.4 減小導熱熱阻 113
5.2.5 減小對流傳熱熱阻 113
5.2.6 減小輻射傳熱熱阻 113
5.3 LED照明產品常用的散熱方式 113
5.3.1 自然對流散熱 114
5.3.2 熱管輔助傳熱 114
5.3.3 風扇強制對流散熱 115
5.3.4 合成射流散熱 116
5.4 LED照明產品常用的導熱材料 116
5.4.1 LED系統線路板 116
5.4.2 散熱片材料 118
5.4.3 熱界面材料 119
5.4.4 電子灌封材料 121
5.4.5 其他導熱材料 121
5.5 LED照明產品驅動的散熱 122
5.5.1 LED驅動的分類 122
5.5.2 LED驅動的散熱 124
第 6 章 LED照明產品的熱仿真 129
6.1 熱仿真概述 129
6.1.1 熱仿真的原理 129
6.1.2 熱仿真的特點 130
6.1.3 熱仿真的過程 132
6.2 流體流動與傳熱的控制方程 137
6.2.1 連續性方程 137
6.2.2 流體運動微分方程 138
6.2.3 雷諾方程 138
6.2.4 k-ε方程 139
6.2.5 能量方程 140
6.2.6 通用微分方程 140
6.3 控制方程離散化方法 140
6.3.1 有限差分法 141
6.3.2 有限元法 141
6.3.3 有限體積法 141
6.3.4 有限分析法 141
6.4 格線 141
6.4.1 格線分類 141
6.4.2 格線選用 142
6.5 LED照明產品熱仿真軟體 143
6.5.1 CFD軟體分類 143
6.5.2 FloEFD簡介 143
6.5.3 FloEFD的基本操作 144
6.5.4 FloEFD的常見問題 146
6.6 LED照明產品熱仿真方法及案例 分析 147
6.6.1 某LED吸頂燈散熱方案預測 147
6.6.2 某LED射燈散熱片的最佳化 148
第 7 章 LED照明產品的熱測試 151
7.1 熱測試概述 151
7.1.1 熱測試的目的 151
7.1.2 熱測試的內容 151
7.1.3 熱測試項目及設備 151
7.2 熱電偶 155
7.2.1 熱電偶測溫原理 155
7.2.2 熱電偶的特性 156
7.2.3 熱電偶分度號 157
7.2.4 熱電偶的使用 157
7.2.5 熱電偶焊接機 159
7.3 熱像儀 160
7.3.1 紅外測溫原理 160
7.3.2 熱像儀的概述 161
7.3.3 熱像儀的使用 162
7.4 LED照明產品熱測試的特點 165
7.4.1 LED照明產品熱測試的目的 165
7.4.2 LED照明產品熱測試的注意 事項 166
7.4.3 LED照明產品熱測試的環境 要求 166
第 8 章 LED照明產品熱設計實例及失效性分析 169
8.1 LED照明產品的開發流程 169
8.1.1 可行性分析 169
8.1.2 方案制定 169
8.1.3 方案驗證 171
8.1.4 試量產 171
8.1.5 量產 171
8.2 某民用LED照明產品熱設計實例 171
8.2.1 某LED射燈的可行性分析 171
8.2.2 某LED射燈的方案制定 172
8.2.3 某LED射燈的方案驗證 177
8.2.4 某LED射燈的試量產及量產 179
8.3 某車載LED照明產品熱設計實例 181
8.3.1 某H4 LED模組初始散熱方案 181
8.3.2 某H4 LED模組熱管散熱方案 183
8.3.3 某H4 LED模組風扇散熱方案 184
8.4 LED照明產品失效性分析 185
8.4.1 LED的失效 185
8.4.2 LED驅動的失效 186
8.4.3 散熱系統的失效 186
第 9 章 LED照明產品常見問題解析 187
9.1 環境溫度及空氣流動對LED照明產品散熱的影響 187
9.1.1 熱仿真模型 187
9.1.2 環境溫度對LED照明產品散熱 的影響 188
9.1.3 空氣流動對LED照明產品散熱 的影響 190
9.1.4 小結 191
9.2 材料導熱性對LED照明產品散熱 的影響 192
9.2.1 理論分析 192
9.2.2 測試結果 193
9.2.3 小結 195
9.3 LED用PCB的熱特性 195
9.3.1 PCB的熱特性 196
9.3.2 PCB傳熱的理論計算 196
9.3.3 數值模擬與理論計算的對比 197
9.3.4 PCB的熱特性分析 199
9.3.5 小結 201
9.4 LED照明產品過溫保護功能的設定及 其特性 202
9.4.1 LED照明產品過溫保護的原理 202
9.4.2 LED照明產品過溫保護的設定 方法 203
9.4.3 LED照明產品過溫保護的特性 205
參考文獻 210
