本文利用正交試驗(yàn)對散熱片結(jié)構(gòu)中的底板厚度、翅片厚度、翅片間距、翅片高度4個因素進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。把以上影響散熱片散熱性能的4個參數(shù)作為因素，每個因素取4個水平，以模型質(zhì)量和最高溫度為指標(biāo)，采用正交表L16(44)模擬實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。

　　表2 正交試驗(yàn)結(jié)果表

?

　　根據(jù)正交試驗(yàn)表中的數(shù)據(jù)，將以上四因素對試驗(yàn)指標(biāo)的極差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見表3～表6。表中數(shù)據(jù)顯示對散熱片質(zhì)量的影響由大到小的因素依次為：翅片厚度、翅片間距、翅片高度、底板厚度;對模型最高點(diǎn)溫度的影響由大到小的因素依次為：翅片間距、翅片高度、翅片厚度、底板厚度。

　　表3 翅片厚度對試驗(yàn)指標(biāo)的極差分析表

?

　　表4 翅片間距對試驗(yàn)指標(biāo)的極差分析表

?

　　表5 翅片高度對試驗(yàn)指標(biāo)的極差分析表

?

　　表6 底板厚度對試驗(yàn)指標(biāo)的極差分析表

?

　　從試驗(yàn)結(jié)果分析可得出，在設(shè)計(jì)大功率LED翅片式散熱結(jié)構(gòu)時，為了得到更好的散熱效果，應(yīng)使翅片厚度和翅片間距盡可能小，但實(shí)際上這些值又不能無限小。首先，由于自然對流達(dá)到熱平衡的時間較長，所以自然對流散熱器的基板及齒厚應(yīng)足夠，以抗擊瞬時熱負(fù)荷的沖擊。其次，翅片間距減小，翅片數(shù)量增加，會導(dǎo)致靜壓下降。若翅片數(shù)量過多過密，則會降低空氣流速，相反會使散熱片的散熱效率降低。

　　另外，在實(shí)際中，因美觀與一些特定的環(huán)境要求，會對燈具整體高度有所限制。這樣就限定了散熱器的高度，而散熱器的高度是底板與翅片高度之和。若增加底板厚度則散熱片的高度就要降低。在整個散熱結(jié)構(gòu)中，底板的主要功能是將燈具內(nèi)部光源產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出，再有外部的翅片散發(fā)掉。因此，選取合適的底板厚度和翅片高度也是加快散熱的有效途徑。