本文利用正交试验对散热片结构中的底板厚度、翅片厚度、翅片间距、翅片高度4个因素进行了优化设计。把以上影响散热片散热性能的4个参数作为因素，每个因素取4个水平，以模型质量和最高温度为指标，采用正交表L16(44)模拟实验，结果如表2所示。
表2 正交试验结果表
根据正交试验表中的数据，将以上四因素对试验指标的极差进行统计，结果见表3～表6。表中数据显示对散热片质量的影响由大到小的因素依次为：翅片厚度、翅片间距、翅片高度、底板厚度;对模型最高点温度的影响由大到小的因素依次为：翅片间距、翅片高度、翅片厚度、底板厚度。
表3 翅片厚度对试验指标的极差分析表
表4 翅片间距对试验指标的极差分析表
表5 翅片高度对试验指标的极差分析表
表6 底板厚度对试验指标的极差分析表
从试验结果分析可得出，在设计大功率LED翅片式散热结构时，为了得到更好的散热效果，应使翅片厚度和翅片间距尽可能小，但实际上这些值又不能无限小。首先，由于自然对流达到热平衡的时间较长，所以自然对流散热器的基板及齿厚应足够，以抗击瞬时热负荷的冲击。其次，翅片间距减小，翅片数量增加，会导致静压下降。若翅片数量过多过密，则会降低空气流速，相反会使散热片的散热效率降低。
另外，在实际中，因美观与一些特定的环境要求，会对灯具整体高度有所限制。这样就限定了散热器的高度，而散热器的高度是底板与翅片高度之和。若增加底板厚度则散热片的高度就要降低。在整个散热结构中，底板的主要功能是将灯具内部光源产生的热量导出，再有外部的翅片散发掉。因此，选取合适的底板厚度和翅片高度也是加快散热的有效途径。