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明志科技大學 機械工程系機械與機電工程碩士班 蔡習訓所指導 張庭耀的 高光通量 LED 燈管散熱鰭片之研發 （2013），提出13w led燈泡價格關鍵因素是什麼，來自於散熱模組、鋁擠型、散熱功率、發光效率、溫度分佈、鰭片、LED 燈管、雙斜板散熱鋁基板。
高光通量 LED 燈管散熱鰭片之研發
為了解決13w led燈泡價格 的問題，作者張庭耀 這樣論述：
LED 燈源之散熱非常重要，以散熱鰭片將熱量導引離開燈源為主流技術，散熱鰭片之成本常達總成本的25~40%，為達高性能價格比之LED 燈管，必須獲知單位重量鋁擠型散熱鰭片之最高散熱功率，使LED 燈管之光通量足可媲美傳統螢光燈管。以SMD LED 構成燈條，而SMD LED 焊點溫度高於55℃時，其順向電流開始下降，85℃時LED 將崩壞，可知鋁擠型散熱鰭片之溫度應小於55℃。本文以Icepac 軟體針對純鰭片、純基板、單一鰭片、三鰭片與五鰭片等7 種構型進行模擬探討，獲致雙斜板散熱鰭片模組。經鋁擠型模具設計、發包、產品試製、量測檢驗、合格驗收後，以不同消耗功率之燈條包括4.15W、6.65
W、13W 等，分別同時組裝二燈條進雙斜板散熱鰭片模組，以熱電耦之溫度感測搭配資料記錄器，獲取暫態及穩態溫度趨勢，再以比較實驗及模擬而獲得LED 燈條功率轉變為熱量的比率。研究結果散熱鰭片基板厚度增加時，散熱面積增加幅度不明顯，但體積增加時整體熱容量即增加，使得散熱鰭片基板溫度得以降低，然厚度3mm 時的單位鋁材體積之降溫效果趨緩，可為基板厚度之設計極限值。散熱鰭片基板寬度增加時，基板散熱面積呈雙倍增加，散熱鰭片基板溫度分佈明顯下降，而寬度至60mm 時，單位鋁材體積之降溫效果趨緩，可為基板寬度之設計極限值。散熱鰭片長度增加時，鰭片溫度分佈明顯下降，長度達到10mm 時，單位鋁材體積之降溫效果
趨緩，可為鰭片長度之設計極限值。散熱鰭片模組與塑膠擴散蓋之結合卡溝，其溫度消散不易，使卡溝溫度無法降低，且在單鰭片與基板接合部位，因自然對流效應無法帶走熱量，而形成高溫集中現象。三鰭片型之鰭片間距太接近時，自然對流無法彰顯效果，反比單鰭片之溫度還高，若間距適當，則能顯著的提升散熱能力，三鰭片型之鰭片間距10.25mm 具有最佳單位鋁材體積之降溫效果，鰭片長度為10.25mm 時之模擬溫度為47.849℃。縱然五鰭片之散熱鰭片模組的表面積增加，但溫度分佈不若三鰭片型明顯，又使鋁材重量增加。以所研製之鋁擠型散熱鰭片模組組裝燈條，經模擬及實驗結果顯示顯示LED 燈條之熱轉換比率為59%，並且獲得T8
LED 雙斜板散熱鰭片模組之散熱能力可至21W 之LED 燈條，若安全係數為1.1，則足應19W 的LED 燈管之散熱，以發光效率80lm/W 為基礎，本LED 燈管之光通量為1528lm，遠高於市面LED 燈管之800 lm，及T8螢光燈管之1100lm，況且本雙斜板鋁擠型散熱鰭片之重量僅128 公克，可大幅提升LED 燈管的性價比。