Zum Inhalt

Numerical simulation and experimental validation of heat sinks fabricated using selective laser melting for use in a compact LED recessed downlight

  • 16.05.2018
  • Technical Paper
Erschienen in:

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

The aim of this study was to design and fabricate heat sinks with high heat dissipation capacity by using selective laser melting (SLM). A low junction temperature was maintained and the lifetime and reliability of the resultant compact LED recessed downlight (CLDL) was increased. A trapezoidal-finned heat sink with horizontal holes (HFSLM) and three-dimensional metal-foam-like heat sink (3DSLM), which both have large surface-area-to-volume ratios, were designed in this study. Each heat sink was mounted to a 10 W CLDL and installed in a test box with the dimensions 105 mm × 105 mm × 100 mm (L × W × H) for evaluating the lifespan of the CLDL in a high-temperature environment with natural convection. The downlights withstood the test, and according to the Arrhenius equation, they had a long lifetime at normal usage temperatures. The results of the stationary simulations agreed with the experimental results. The temperatures at the solder point of the CLDL with the HFSLM and 3DSLM were 88.6 and 91.4 °C, respectively, corresponding to LED junction temperatures of 118.6 and 121.4 °C. These junction temperatures were lower than the specified LED limit temperature of 135 °C. The results of an accelerated life test prediction and in situ temperature measurement testing based on TM-21 extrapolations using LM-80 data indicated that the lumen maintenance of the CLDLs complied with Energy Star® requirements.

Sie sind noch kein Kunde? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Lizenzmodelle:

Einzelzugang

Starten Sie jetzt Ihren persönlichen Einzelzugang. Erhalten Sie sofortigen Zugriff auf mehr als 170.000 Bücher und 540 Zeitschriften - pdf-Downloads und Neu-Erscheinungen inklusive.

Jetzt ab 54,00 € pro Monat!                                        

Mehr erfahren

Zugang für Unternehmen

Nutzen Sie Springer Professional in Ihrem Unternehmen und geben Sie Ihren Mitarbeitern fundiertes Fachwissen an die Hand. Fordern Sie jetzt Informationen für Firmenzugänge an.

Erleben Sie, wie Springer Professional Sie in Ihrer Arbeit unterstützt!

Beraten lassen
Titel
Numerical simulation and experimental validation of heat sinks fabricated using selective laser melting for use in a compact LED recessed downlight
Verfasst von
Yi-Cheng Huang
Huan-Chu Hsu
Publikationsdatum
16.05.2018
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Microsystem Technologies / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 0946-7076
Elektronische ISSN: 1432-1858
DOI
https://doi.org/10.1007/s00542-018-3943-x
Dieser Inhalt ist nur sichtbar, wenn du eingeloggt bist und die entsprechende Berechtigung hast.

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise
    MKVS GbR/© MKVS GbR, Nordson/© Nordson, ViscoTec/© ViscoTec, BCD Chemie GmbH, Merz+Benteli/© Merz+Benteli, Robatech/© Robatech, Ruderer Klebetechnik GmbH, Xometry Europe GmbH/© Xometry Europe GmbH, Atlas Copco/© Atlas Copco, Sika/© Sika, Medmix/© Medmix, Kisling AG/© Kisling AG, Dosmatix GmbH/© Dosmatix GmbH, Innotech GmbH/© Innotech GmbH, Hilger u. Kern GmbH, VDI Logo/© VDI Wissensforum GmbH, Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG/© Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, ECHTERHAGE HOLDING GMBH&CO.KG - VSE, mta robotics AG/© mta robotics AG, Bühnen, The MathWorks Deutschland GmbH/© The MathWorks Deutschland GmbH, Spie Rodia/© Spie Rodia, Schenker Hydraulik AG/© Schenker Hydraulik AG