A Cooling System with a Fan for Thermal Management of High-Power LEDs

Wang, Ruishan; Li, Junhui

doi:10.4236/jmp.2010.13029

Cited by 12 publications

(4 citation statements)

References 6 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Dong [8] studied on the optimization of fins parameters such as numbers, arrangement and sizes of fins for cooling of rectangular heat dissipater. Wang and Li [9] developed a heat sink for LED armature by using forced convection method with a fan at room temperature instead of natural convection. Fengze et al [10] investigated the thermal analysis of heat sinks types such as plate, in-line and staggered pin fin for cooling square LED light by using FEA.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design and Thermal Analysis of High Power LED Light

Sümer

Karaman

2021

European Mechanical Science

View full text Add to dashboard Cite

In the development of lighting technologies, light emitting diode (LED) technology plays an important role due to its high efficiency. LED lighting is the future of indoor and outdoor illumination solutions that all around the world there is a widespread transition to save energy and have better quality illumination via LED-based solutions. On other hand, cooling of high power LED is crucial factor to utilize LED in high performance. In addition, finned heat sink could not be efficient based on the its geometry and usage areas due to the powder, the rain and the effects of the muds. In this study, an un-finned heat sink LED armature consisting of aluminum sheet metal was designed using a computer-aided-design (CAD) program. Furthermore, manufacturing of the heat sinks from sheet metal plates with bending machines enables to increase variety of LED armatures cheaply according to design requirements. Then, the thermal analysis of the system was conducted for the case of natural heat convection under different electrical powers and ambient temperatures by a commercial finite element analysis (FEA) program: SolidWorks Simulation. As a result of the thermal analysis, the ultimate heat sink sizes were obtained to minimize the junction temperature of LED. Finally, the experimental studies were carried out to verify the feasibility of numerical solutions that they were in good agreement.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Design and Thermal Analysis of High Power LED Light

Sümer

Karaman

2021

European Mechanical Science

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Besides this, changing geometrical structure of fin or armature is a common used method to accomplish this purpose [17][18][19]. Adding a proper fan to heat sink also another effective solution to cool armature [20]. Another method to regulate the heat distribution on heat sink is the multi-LED packaging method in which higher voltage LED take places at edges and lower voltage ones at middle of armature [21].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…In recent studies it is possible to reach many studies have been done by using different software in numerical modelling and CFD analysis. Main aim of these studies is to determine how much heat is dissipated by heat sink and where maximum heated regions are placed on armature and what is its effect on junction temperature [19][20][21][22][23][24][25]. Besides this, a few studies on the street type LED armature have been observed in literature and they do not include all aspects of thermal management.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Thermal analysis and optimization of high power led armature

Şahbaz¹,

Kentli²,

Köten³

2017

THERM SCI

View full text Add to dashboard Cite

It is an effective way of energy conservation to use high power LED armature in street lighting. However, there exists some restrictions in front of the usage of that, like overheating of LED chips and high weight of armature case. Generally, aluminum heat sinks are attached to housing of the armature to get effective working of LED armature. In this study, a street type high power LED armature has been modeled numerically, transient thermal system has been analyzed and the results have been compared with experimental results in order to decrease the armature weigh and increase efficiency. Also, in experimental studies thermal camera and thermocouples have been used for thermal measurements. Finally, multi-objective optimization has been performed to decrease the armature weight, while keeping maximum temperature on armature between in safely working interval.

show abstract

“…LED ısı yayıcılarının etkili soğutulmasına yönelik farklı bir fikir ise Wang ve Li (2010) tarafından ortaya atılmıştır. Wang ve Li diğerlerinden farklı olarak LED ısı yayıcısının Marmara Fen Bilimleri Dergisi 2016, 2: 59-65 Led Armatürler soğutulması için fan kullanmışlardır ve yaptıkları deneysel çalışma sonucunda doğal taşınım ile 63 0 C'yi bulan bir ısı yayıcısının, fan kullanılarak 32 0 C'ye kadar soğutulduğunu saptamışlardır [8] . Ongun (2007) Gazi Üniversitesi'nde yaptığı çalışmasında, "Yol Aydınlatma Tesisatlarının Tasarımlarında Optimum Çözüm Kriterlerinin Analizi" adlı bir tez hazırlamıştır.…”

unclassified

Cadde Tipi Led Armatürün Isı Yayıcısında SEY ve YSA Modeli Kullanılarak Sıcaklık Tahmini Yapılması

Öğüt

Şahbaz

Kentli

2016

Marmara Fen Bil Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

ÖZBu çalışmada cadde tipi led armatürde meydana gelen maksimum sıcaklığı bulmak amacı ile ısıl analizi gerçekleştirilmiştir. Bu analizi gerçekleştirmek için sonlu elemanlar yöntemine (SEY) dayalı bir yazılım olan ANSYS'in Transient Thermal modülü kullanılmıştır. Sonlu eleman modelinde kullanılan CAD modeli oluşturulurken fin boyu ve fin eni parametrik olarak modellenmiştir. Dolayısıyla iki adet girdi değişkeni bulunmaktadır. Sonlu elemanlar modeli oluşturulduktan sonra yapılan analiz 6000 saniye sürmüştür. Led armatürde meydana gelen maksimum sıcaklığı daha kısa sürede bulmak amacı ile sonlu eleman modelinin verdiği sonucu verebilecek bir yapay sinir ağı modeli oluşturulmuştur. Bunun için öncelikle sonlu eleman modeli kullanılarak farklı girdi değişkenleri için 27 adet ısıl analiz yapılmış ve bu analizlere ait sonuçlar ile girdi değişkenleri kullanılarak yapay sinir ağı modeli oluşturulmuştur. Yapay sinir ağı modeli ile sonlu elemanlar modelinin verdiği sonuçlar birbirine çok yakın çıkmıştır. Yapılan doğrulama ile de yapay sinir ağı modelinin performansının gayet başarılı olduğu görülmüştür. Çalışmalar tamamlandıktan sonra, sonlu elemanlar modeli ile gerçekleştirilen ısıl analiz 6000 saniye sürer iken, yapay sinir ağı modeli ile maksimum sıcaklığın bulunmasının yaklaşık bir saniye sürdüğü görülmüştür.Anahtar kelimeler: Isıl analiz, sonlu elemanlar yöntemi, yapay sinir ağları, led armatür I. GİRİŞKatı hal aydınlatmalarındaki teknolojik ilerlemeler ile birlikte konvansiyonel aydınlatma sistemleri, yüksek verimli ve düşük maliyetli LED ışık kaynaklı sistemlere dönüştürülmektedir. Elektrik enerjisi üretiminde büyük ölçüde ithal ve fosil kaynakların kullanıldığı ülkemizde, tüm dünyada olduğu gibi, özellikle elektrik enerjisinin verimli kullanılması konusundaki çalışmalar son yıllarda önem kazanmıştır. Enerji verimliliği konusundaki uygulama alanlarından biri de yol aydınlatmalarıdır. Avrupa Birliği dâhilinde yol aydınlatmaları için tüketilen enerji miktarı, tüm enerji tüketiminin %2,7›sine karşılık gelmektedir. Ülkemizde ise otoyol ve yol Prediction of Temperature on Street Type Led Armature Heat Sink Using FEM and ANN ABSTRACTIn this study, a thermal analysis was performed in order to find the maximum temperature in the street type led armature. To perform this analysis, Transient Thermal module of ANSYS which is software based on finite element method (FEM) was used. When the CAD model used for finite element model was created, the fin length and the fin width were modelled parametrically. Accordingly there are two input parameters. After the finite element model was created, the analysis took 6000 seconds. An artificial neural network model which can take place of the finite element model was created in order to find the maximum temperature in the street type led armature in shorter time. Therefore, 27 thermal analyses were performed, the input parameters and the results belonged to these 27 thermal analyses were used in order to create the artificial neural network model. The results of the artificial neural netw...

show abstract

A Cooling System with a Fan for Thermal Management of High-Power LEDs

Cited by 12 publications

References 6 publications

Design and Thermal Analysis of High Power LED Light

Design and Thermal Analysis of High Power LED Light

Thermal analysis and optimization of high power led armature

Cadde Tipi Led Armatürün Isı Yayıcısında SEY ve YSA Modeli Kullanılarak Sıcaklık Tahmini Yapılması

Contact Info

Product

Resources

About