根据LED的照明体系中运用的剖析模型的可行性研究

野外LED照明体系不只要接受雨水和尘埃，而且太阳辐射。在一般情况下，LED照明体系，核算与没有太阳能负载。这是一个有用的假定，假如照明体系只在夜间进行操作。当遭到各种环境条件本文评论的室外运用根据LED的照明体系的剖析模型。

照明体系

该体系由一个装置在外壳中的可旋转的根据LED的灯夹具。外壳由上一个圆顶被置于一个铝车厢。 LED灯灯具是自动冷却散热片与25冷白光LED。 LED的结温需要为不同的正向电流来确认。内的外壳，元件，如电机，驱动器和一个LED电源单元(PSU)散热。

照明体系的素描的图画

图1：照明体系的示意图。

剖析模型

甲热阻图推导来剖析照明体系与圆顶向上或向下笔直装置，如图2的照明体系。假定照明体系不与地上触摸杰出。

热阻图图画

图2：在其电气等效给定的照明体系的热电阻的图。

尺度

所述LED装置在200毫米×200毫米的金属芯基板(MCB)。该散热器底座的尺度具有相同的区域作为MCB。散热器100毫米高，而且由两个电扇散失3 W一同冷却。散热片/电扇组合有0.6 K / W的热阻。

外壳为圆形，直径为400毫米和400毫米。

据估测，在外壳和圆顶的壁厚对剖析的影响能够疏忽。因而，该壁的导通电阻被疏忽。

还假定，只要在外壳将热量传递到外部。

圆顶包含一个高200毫米，直的部分具有相同的直径与外壳。

环境条件

太阳能负载(直接，直接和漫)假定为适用于所述外壳和圆顶的一半以外的区域。

关于寿数条件，太阳能负载是700W /平方米，在20℃的周围。

的最大条件，太阳能负载是1020瓦/平方米，在40℃的周围。

太阳能吸收率的圆顶，αsolar穹顶，被假定为0.4。

太阳能吸收外壳，αsolar-CS，被假定为0.4。

外壳的发射率被假定为0.85。

核算将在无风，并与2米/秒运用5和传热系数为15W /平方米·K，别离的风速来完结。

LED的共有25冷白光LED将在350被评价为1000毫安。评价选用LUXEON Rebel的可靠性和寿数数据为B10，L70条件有40000小时的寿数要求。寿数条件B10，L70意味着，关于特定的寿数，LED的10%，估计在规则的结温度和正向电流失利。失效准则是当LED的光输出现已降低到其原始光的70%。

氮化铟镓LUXEON Rebel LED的预期寿数图画

图3：预期(B10，L70)寿数的氮化铟镓的LUXEON Rebel LEDs.1

所需的结温在运用寿数和最大温度条件下核算的。寿数条件从图3取，而最大的条件是从Reference.2寿数和最高温度运用公式1核算出的，并示于表1。尽管表1标明的寿数条件比最大的条件更严厉关于某些正向电流额定值，无论是寿数和最大条件本文中进行评价。

方程1(1)

表1：最大和寿数的结温required.1,2

LED能够被装置在FR4 PCB或金属芯基板。这些LED具有10 K / W的结至电路板的热阻。 LED的散热用方程2，其间，假如是在安培正向电流来核算，Vf为单位为伏特的电压和ηL是光功率。在研讨中运用的值列在表2中。

方程2

(2)

表2：LED散热假定20%的光效。

电机与驱动器

的电机和驱动器被用在所述外壳以旋转照明体系。来自这些设备的总功耗被假定为10 W.

LED电源单元(PSU)

LED功率供给单元也将散热和由公式3，其间N是LED的数量和ηPSU是PSU的功率，这是假定为85%给出。

方程3

(3)

核算进程

此剖析的榜首核算过程是确认的外壁的温度。这能够经过运用绕所述外壳的操控量来完结。施加稳态能量平衡，等式4，以操控体积产值公式5，这被迭代求解外壳壁温，TEN。请注意，在核算中，温度以开尔文和不摄氏度。这是由于辐射方程运用温度以开尔文，核算热通量。

周围的围墙操控音量图片

图4：各地围墙操控音量。

方程4

(4)

方程5

(5)

在哪里

方程6

(6)