正交試驗設計法具有完成試驗要求所需的實驗次數少、數據點分布均勻、可用相應的極差分析方法等對試驗結果進行分析等優點。

　　本文為了縮小模擬的運算規模， 分析散熱器各結構尺寸變化對其溫度場的影響情況， 所以設計正交試驗對該參數化模型進行多次熱分析。把影響最終溫度場分布的六個散熱器結構參數作為因素， 每個因素取5個水平(見表1)， 以散熱器質量和芯片最高溫度為試驗指標， 選取正交表L25 ( 56 )。

　　綜合考慮LED燈芯的大小以及整個燈體的設計結構， 以及對散熱器質量及體積的要求限制， 取翅片個數A 為( 5- 17)片， 翅片高度B 為( 20- 60) mm，翅片厚度C ( 1- 3. 8)mm， 基板厚度D ( 1- 3)mm， 基板長度E 與寬度F 均為( 150- 250)mm。具體五個水平取值如下表1所示。

　　表1 正交試驗的參數表

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　　1. 4 試驗結果分析

　　實驗結果及分析如表2所示。

　　表2 試驗結果數據。

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　　從表2可以看出， 翅片數目對芯片結溫的影響最大， 翅片高度次之， 以后依次為基板長度、基板厚度、翅片厚度及基板寬度。即A > B > E > D > C > F。

　　翅片厚度對散熱器質量影響最大， 翅片高度次之， 以后依次為翅片的數目、基板長度、基板寬度、基板厚度。即C > B > A > E > F > D。

　　根據分析結果繪制各個因素不同水平對溫度目標的影響圖， 如圖4示。

　　根據質量公式可知， 各個參數在其他參數不變的情況下， 參數取值與質量結果成正比關系， 取值越大， 質量越大， 所以不再繪制曲線圖。

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　　圖4 六個因素不同水平對芯片最高溫度的影響

　　由極差分析結果可以得知不同的因素對兩個目標的影響是不同的， 同一因素對于兩個目標影響也不同。因此對于不同因素數值的選取應本著芯片最高溫度保持最低為主要目標， 散熱器質量最小為次要目標的原則進行。例如翅片厚度對芯片最高溫度影響排在了第六位， 對質量的影響卻是最大的。因此可以選擇較小的翅片厚度， 在盡量不升高溫度的同時， 使質量降低。