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水冷散热解决方案提供商,东远水冷套装,东远芯睿
设计案例分析
大功率LED水冷散热

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  客户需求:

  客户从事舞台灯光设备制造行业,设备主体为大功率LED,具有亮度高、发热量巨大的特点,传统风冷散热表现一般,尤其在夏季、室外的情况下,设备易故障,甚至损坏。客户联系了东远芯睿研发部,希望在不改变设备基本外形的情况下,将传统的风冷散热方式改换为高效的水冷散热方式。


  需求分析:

  客户设备中的所采用的LED外形尺寸为54*54*6mm,功率有120W、160W、200W三种规格,此次设计中我们以最高的200W功率为热源。

  客户不希望改变设备基本外形,所以设备的外壳部分不可调整,实际测得可安装水冷头的空间为71*69*18mm。


  设计目标:

  我们模拟客户设备在夏季、室外、无自然风的情况,将之放置于35℃恒温实验箱,测得LED表面温度为92℃,远远高于LED产品65℃的安全温度;此次水冷散热设计目标为将温度降至安全温度内。


  解决方案:

  *由于客户设备内部可操作空间小,所以采用设备内部只安装水冷头,在外部连接一体式水冷箱的方案。

  *水冷头的设计方向1:根据研发部的设计经验,长和宽方向的散热面积是足够的,内部水路设计为方柱形式,为客户节约一定的成本和工期。

  *水冷头的设计方向2:空间的高度方向上不足,所以水口垂直于内部水路的方式不合适,设计为水口平行于水路的方式,进出水口之间加条形隔板。

  *经研发部讨论和仿真计算,确定水冷头外形尺寸为65*56*14mm,使用纯铜材质,内部水路采用方柱形式,水口采用G1/4螺纹。

  *客户的单个设备体积较小,所以一体式水冷箱也选择了体积较小的,并配以稍长的软管,方便客户对外置的水冷箱进行统一的放置和管理。

  *对最终的解决方案做热学CFD处理,35℃恒温时LED表面最高温度为53℃,低于安全温度,设计通过。


  产品/方案交付:

  客户将解决方案实际应用至自己的LED设备,在不改变设备基本外形的情况下,温度降至56℃,控制在了LED的安全温度之内,设备的稳定性和可靠性取得了提升,市场占有率方面也取得了一定的提高。

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