[发明专利]大功率LED散热器的优化与设计

权利要求书

1.大功率LED散热器的优化与设计，其特征在于涉及：遗传算法理论结合散热器的换热及阻力性能与结构参数的关系研究，其步骤是：选取常用的平直肋片散热器的底板长度、厚度以及肋片间距、高度和厚度作为优化变量，将散热器的外形尺寸与肋片的参数作为优化目标，并在遗传优化算法的执行步骤与流程设计的基础上，开发了采用MATLAB编程的优化程序并进行仿真计算，得到LED散热结构的最优化组合，其组合结果用于对散热器的优化与设计。

2.根据权利要求1所述的大功率LED散热器的优化与设计，其特征还在于，所述的变量优化是考虑到散热肋片的类型和尺寸是影响散热器性能的主要因素之一，且国内外散热器肋片的结构类型和尺寸已经形成系列，故选择典型的平直肋片，选取散热器的底板长度、厚度以及肋片间距、高度和厚度作为优化变量，将底板的宽度和肋片的数目设为固定值。

3.根据权利要求1所述的大功率LED散热器的优化与设计，其特征还在于，所述的对变量进行约束的条件由结构限制和性能指标共同构成，即：

xmax>xi>xminΔPimax>ΔPiηf>ηmin]]>

式中，x_i为优化变量；x_max、x_min分别为优化变量的最大值和最小值，由散热器的外形尺寸与肋片参数等决定；ΔP_i为冷、热侧的流体压降；ΔP_imax为冷、热侧的流体压降的上限；η_f为肋片效率；η_min为肋片效率允许的最小值。

4.根据权利要求1所述的大功率LED散热器的优化与设计，其特征还在于，所述的优化目标函数是综合考虑散热器各主要结构参数及热力学参数之间的优化匹配，选取散热器的散热量、体积和压降作为优化目标，根据各优化目标在优化中的重要程度，采用线性加权法建立散热器的多目标优化函数：

minF(x)=min[ω1Φ(x)+ω2V(x)+ω3Δp(x)]]]>

式中ω₁(i=1，2，3)为加权系数，即各目标函数的权重，根据经验或具体情况及各目标函数在优化问题中的重要程度来确定，且加权系数的总和满足∑ω₁=1。

5.根据权利要求1所述的大功率LED散热器的优化与设计，其特征还在于，所述的散热器最优化组合由散热底板长度、肋片高度与肋片厚度这3个参数共同组成，是在遗传优化算法的执行步骤与流程设计的基础上，开发了采用MATLAB编程的优化程序并进行仿真计算后得到的，其组合结果用于对散热器的优化与设计。