一体化照明灯电源散热设计

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.006

电器与能效管理技术 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (12): 32-37.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2022.12.006

一体化照明灯电源散热设计

杨坤, 马少华, 庞哲远, 冯宇宁

沈阳工业大学电气工程学院, 辽宁沈阳 110870

收稿日期:2022-05-31 出版日期:2022-12-30 发布日期:2023-01-16
作者简介:杨坤(1996—),男,硕士研究生,研究方向为开关电源散热设计。|马少华(1963—),女,教授,博士生导师,研究方向为电气可靠性、智能化电器等。|庞哲远(1996—),男,硕士研究生,研究方向为开关电源设计。
基金资助:
国家自然科学基金青年基金项目(52207064)

Design of Integrated Lighting Power Supply Heat Dissipation

YANG Kun, MA Shaohua, PANG Zheyuan, FENG Yuning

School of Electrical Engineering,Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, China

Received:2022-05-31 Online:2022-12-30 Published:2023-01-16

摘要/Abstract

摘要：

为了解决由电源散热带来的照明灯体积大的问题,对一体化照明灯的电源进行了散热设计。首先分析了照明灯的结构。然后,利用经验公式分别对电源变压器和MOSFET的损耗进行理论分析与计算,并使用有限元软件完成对电源整体的温度场仿真计算。最后,以最小化照明灯体积为散热设计目标,对电源的器件布局和变压器进行重新设计,完成了电源的散热设计。结果表明,散热设计后电源的大部分器件温升均有所下降,照明灯的体积下降31.36%。所提散热设计方案有效地降低了电源的温升和照明灯的体积。

关键词: 一体化照明灯电源, 损耗分析, 温度场仿真, 散热设计

Abstract:

In order to solve the problem of the large size of the lighting lamp caused by the heat dissipation of the power supply,the heat dissipation of the power supply of the integrated lighting lamp is designed.First,the structure of the lamp is analyzed.Then,the losses of the power transformer and MOSFET are theoretically analyzed and calculated respectively using empirical formulas,and the simulation calculation of the temperature field of the power supply as a whole is completed using finite element software.Finally,the thermal design of the power supply is completed by redesigning the device of switching layout and transformer with the goal of minimizing the volume of the lighting lamp.The results show that the temperature rise of most compouents of the power supply has decreased after the thermal design,and the volume of the lighting lamp has decreased by 31.36%.The proposed heat dissipation design scheme effectively reduces the temperature rise of the power supply and the size of the lighting lamp.

Key words: integrated lighting power supply, loss analysis, temperature fieldsimulation, heat dissipation design

中图分类号:

TM464

杨坤, 马少华, 庞哲远, 冯宇宁. 一体化照明灯电源散热设计[J]. 电器与能效管理技术, 2022, 0(12): 32-37.

YANG Kun, MA Shaohua, PANG Zheyuan, FENG Yuning. Design of Integrated Lighting Power Supply Heat Dissipation[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2022, 0(12): 32-37.

图/表 12

图1

表1

图2

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参考文献 16

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负载/ Ω	输入功率/W	输出电流/mA	输出功率/W	效率	功率因数
10	0.989	281	0.790	0.846	0.943
20	2.030	286	1.636	0.848	0.950
50	5.060	287	4.118	0.852	0.954
80	8.120	288	6.636	0.854	0.957
100	10.390	292	8.526	0.856	0.959
120	12.530	294	10.372	0.860	0.962
150	15.710	295	13.054	0.862	0.963

尺寸	改进前	改进后
长度/mm	157	136.5
宽度/mm	112	112
高度/mm	38	30
体积/mm³	668 192	458 640

器件	环境温度
器件	26.7	30.5	35.0
变压器	64.1	68.0	72.4
MOS1	46.2	50.2	54.8
MOS2	45.7	49.8	54.3
MOS3	45.1	49.1	53.7
二极管	52.8	56.6	61.1
整流桥	54.4	58.4	62.1

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