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LED灯具作为新一代光源，以其绿色、环保、节能等优点，已经在家居照明和工业照明领域广泛应用。随着LED灯具的普及和人们对于高照度的要求，大功率LED灯具应运而生。然而，随着LED灯具的功率的不断增大，散热管理显得尤为重要。如果LED芯片产生的热量不能及时传导出去，会造成荧光粉老化，引起光衰，进而影响灯具的使用寿命。散热问题成为了当今LED照明行业的瓶颈。本论文针对如何改善大功率LED灯具散热器的散热性能，进行了传统铝制散热器的结构优化设计，并探讨了新型导热塑料和散热器涂料的可行性。研究设计的主要内容有: 1、大功率LED球泡灯翅片型散热器散热性能优化设计。热对流和热辐射是大功率LED散热器主要的两种散热方式，翅片型散热器能增加空气和散热器的接触面积，增强自然对流。翅片的密度过大，会导致翅片的热边界层发生交叉，影响热辐射。翅片密度过小，散热面积小，影响热对流。本文设计了一款3W的陶瓷基COB芯片的球泡灯，并利用仿真设计软件FloEFD优化设计出其最佳的翅片密度，保证了灯具的散热效果。 2、大功率LED筒灯条状型散热器散热性能优化设计。通过改变和调整条状散热片的厚度、高度、宽度，使用仿真设计软件FloEFD，分别对散热器进行模拟设计，设计出了最经济同时能满足散热要求的参数条件。 3、新型导热塑料替代传统铝制散热器的可行性研究。当材料的热导率超过5W/m·K时，对于LED灯具的散热器来说，热传导不再起主要作用。因此，高表面热辐射系数的导热塑料能否取代传统铝制散热器成为本文研究的一个要点。本文使用三种常见的导热塑料聚丙烯PP、聚苯硫醚PPS、改性尼龙PA6，各自设计出一款散热器，并通过模拟设计，发现其都能够达到和铝制散热器相同的散热效果，具备有代替铝制散热器的可行性。 4、新型表面涂料对散热器散热性能的改善研究。发展高辐射效率的涂料，一方面有助于增强散热器的热辐射，另一方面，颗粒型涂料还能增加散热面积，有效的增强热对流。本文通过模拟设计，分别讨论了SiC散热涂料、ZS-411型双组分液体辐射散热涂料以及石墨烯涂料对于大功率LED灯具散热器散热性能的改善效果。 本论文的创新点在于既着眼于当下常用铝制散热器的优化设计，又具有对导热塑料、散热器涂料的前瞻性研究。具有明确的现实意义。