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「世大智科/天才家居」-我們創業囉
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作者:楊尚軒 (2014-07-14);推薦:徐業良(2015-12-11)

附註:本文為102學年度元智大學機械工程研究所楊尚軒碩士論文「嵌入式LED燈具散熱結構設計之研究與探討」第五章。

第五章   結論與未來工作

本章對嵌入式LED燈具散熱結構,進行結論與未來工作說明。

5.1    結論

世界各先進國均積極研發更省電節能的照明產品,LED照明便是其中之一。LED照明雖逐漸取代傳統照明,但LED照明仍有一重要問題,那便是溫度,過高的溫度易使LED照明的使用壽命減短。大部分LED照明燈具,在散熱結構上多以鰭片(自然對流)、風扇、或散熱膏(強制對流)等方式,做為降低溫度的方法,但過多的鰭片或風扇,雖可達到有效散熱及降低溫度,但相對的生產成本亦隨之增加。

研究對象嵌入式LED燈具,為一實際量產之照明產品,在進行本研究前,此LED燈具實際量測最高溫度為53.6本研究增加散熱結構,將散熱結構做最佳化設計,以最低的生產成本,達到所需的最低溫度,進而延長LED照明使用壽命。本研究以ANSYS對照實驗量測結果實際為嵌入式LED燈具散熱結構建立溫度分析模型,再以序列線性規劃法(SLP)搭配最佳化設計軟體GAMS進行最佳化演算,獲得散熱結構最佳化設計,以最低之散熱結構成本,將燈具最高溫度降低至40

5.2    未來工作

完成了嵌入式LED燈具散熱結構最佳化設計之方法,並獲得散熱結構最低成本,然而本研究中仍有未能仔細探討之議題,有待未來應繼續之工作敘述如下:

(1) 散熱結構設計變數

散熱結構最佳化設計,可調整之設計變數,彼此之間均相互影響。而變數之數量,也不單僅是本研究中所提之四個變數,為使本研究更具實用性,應將其他設計變數加入至演算模型中,方能使散熱結構最佳化設計更為精確。

(2) 散熱結構材料

本研究此次所選用材料為AL1050,為現今常見散熱材料,導熱係數235,可試以更高導熱係數之材料,進行熱傳導測試,以其達到降低成本與溫度之目標。

(3) 燈具結構設計

本研究之嵌入式LED燈具,其發光源是被完全包覆於燈具內,未來可修改燈具結構,使發光源可直接進行散熱降低溫度,毋需透過介質進行熱傳遞;或者將散熱結構以其他形式設計,增加其散熱效果。

(4) 其他燈具材料

除了前述三項之外,其他如LED chip效能、電源輸入等因素,都會間接影響嵌入式LED燈具溫度,皆是可納入研究與探討之範圍內。