大功率led平板热管散热系统的性能研究

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1、广东工业大学硕±学位论文（工学硕±）大功率ＬＥＤ平板热管散热系统的性能研究黄炯桐－＇ｒｖ？．ｉ．．己．－．．－？、：■￡ｎ＾了．■＇＾ｙ：．．■；；詳古ｒ？－－ｆＦ？－ｊ：二ｏ—六年六月分类号．３学校代号：１１８４５：ＴＱ０２１ＵＤＣ：密级；学号：２１１１３０２０４０广东工业大学硕±学位论文（工学硕±）大功率ＬＥＤ平板热管散热系统的性能研究黄炯桐指导教师姓名、职称：王长宏副教授学科（专业）或领域名称：

2、动力工程及工程热物＊学生所属学院；材料与能源学院论文答辩日期：２０１６年６月４日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏ打Ｕ打ｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｇｙｆｏｒ化ｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｏｒｇ（Ｍａｓｔｅｒｏｆ）ＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅｇ艮ｅｓｅａｒｃｈｏｎｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆ日ａｔ－ｐｌａｔｅｈｅａｔｉｅｃｏｏｌｉ打ｓｓｔｅｍｆｏｒｈｉｈｏｗｅｒｐｐｇｙｇｐＬＥＤ

3、Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＨｕａｎｇＪｉｏｎｔｏ打ｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＷａｎｇＣｈａｎｏｎＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏｒｇｈｇＪｕｎｅ２０１６ＳｃｈｏｏｌｏｆｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｅｎｅｒｇｙＧｕａｎｄｏ打Ｕ打ｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏ打？民．Ｃｈｉｎａ５１０００６ｇ，ｇｇ，Ｐ，ｍ要巧要随着集成电子封装技术的发展，ＬＥＤ为代表的功率型忘片向髙功率、小型化发展，导致芯片的热流密度和表面温度越来越高，严重影响着器件的

4、稳定性、可靠一。性，所Ｗ散热问题已成为了制约ＬＥＤ发展的重要因素之针对ＬＥＤ巧片的散热和温度均匀性问题一，本文设计了种新型的平板热管，其特色是对其蒸发面和冷凝面分别进行超亲水和超疏水的改性，，使蒸发面液体工质分布均匀减少液膜厚度，同时加快冷凝工质的回流速度，在强化平板热管轴向传热的基础上，提高其径向传热能为，设计实验测试平台，对影响平板热管性能的关键参数进行了研究，重点关，并设计了对比实验注了充液率和真空度对平板热管性能的影响，对比分析了自然对流散热系统、强制对流散热系统、平板热管复合散热系统的散热性能。具体

5、研巧内容与结论如下：－脱水法和自组装法对其表面进行改性紫铜作为基底材料，经改，分别采用氧化性后的铜板表面分别附有一层具有亲水性、疏水性的的氧化物薄膜，利用扫描电子显微镜对其微观形貌进行表征和接触角测量仪对宏观接触角进行测定，结果显°°示，改性后铜板表面的接触角分别达到了９．３和１５１，并且改性后的表面稳定性良好；２一．设计了套平板热管性能测试装置，并对影响平板热管工作性能的两种重要参数充液率和真空度进行了研巧，分别得出了影响规律；随着充液率的増加，平板热管的轴向热阻小幅上升，但充液率对径向热阻的影响

6、不大：随着腔体压力的降低，平板热管的轴向热阻和径向热阻均有所下降，腔体压力低时，其工质对应的起始沸点低，平板热管稳定工作对应的输入功率相对较低，但同时极限输入功率也相对较低；３．分别对自然对流散热系统，强制对流散热系统和平板热管复合散热系统进行实验研巧，得出了各种散热方式的极限散热功率，并利用热线型法和热阻分析法横向对比分析了各散热系统的性能。结果表明：复合平板热管后散热系统的传热性能－有所提升，其中平板热管强制对流复合散热系统的散热性能最佳，其所能满足的极限巧片功率为５５Ｗ，而仅使用风扇的强制对流换热系

7、统的散热极限为４７Ｗ；使Ｉ广东工业大学巧击学位论文Ｗ－用铅制散热器的自然对流散热系统的散热极限为２１，平板热管自然流对复合散热系统的散热极限为３１Ｗ。本文针对平板热管蒸发面、冷凝面的表面改性的处理方案为平板热管的设计、结构优化提供了新思路，对平板热管散热系统的传热特性和应用的研究丰富了ＬＥＤ巧片热管理的应用体系，为ＬＥＤ芯片为代表的功率型芯片的热设计提供了新方案。关键词；ＬＥＤ；平板热管；传热性能；散热技术：表面改性ＩＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｄｅｖｅｌｏｍｅ打ｔｏ

8、ｆｅｌｅｃｔｒｏ打ｉｃａｃｋａｉ打化ｃｈｎｏｌｏｈａｓｌｅｄｈｉｈｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐｐｇｇｇｙｇｐｃｈｉｓｔｏｍｏｒｅｈｉｈｏｗｅｒａｎｄｍｉｎｉａｔｕｒｉｚｅｄｗｈｉｃｈ