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大功率LED汽车前照灯散热设计.doc

大功率LED汽车前照灯散热设计.doc

上传者: 陈青帝 2017-10-16 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《大功率LED汽车前照灯散热设计doc》,可适用于综合领域,主题内容包含大功率LED汽车前照灯散热设计大功率LED汽车前照灯散热设计罗静(天津工大海宇半导体照明有限公司)摘要:基于目前的半导体制造技术,LED输入功率中只符等。

大功率LED汽车前照灯散热设计大功率LED汽车前照灯散热设计罗静(天津工大海宇半导体照明有限公司)摘要:基于目前的半导体制造技术,LED输入功率中只有大约,的能量转化为光能,其它的则转化热能,如果LED散热问题解决不好,输出光功率减小,加速芯片蜕化,寿命缩短,不能突显灯具的优势。文章在某轿车现有前照灯组合结构的基础上,制作了LED汽车前照灯样灯。介绍了热管散热器的导热和散热方式,仿真和测试结果表明散热效果较好,指出热管散热器存在一定的局限性,散热方式应该向智能散热方向发展。关键词:汽车前照灯发光二极管散热热管HeatRadiationDesignofHighPowerLEDAutomotiveHeadlampAbstract:Basedoncurrentsemiconductormanufacturingtechnology,onlypercentoftheenergyinLEDinputpowerischangedintolightenergy,othersischangedintoheatenergyIfLEDheatdissipationproblemscan’tbesolved,outputlightpowerisdecreased,thechipexuviateisaccelerated,servicelifeisshortenedandtheadvantageofLEDlampdoesnotshownAsampleofLEDheadlampisfabricatedbasedonthestructureofacertainsedancombinedheadlampTheheatconductionandheatradiationmodeofheatpiperadiatorisputforwardThesimulatingandtestingresultsshowthattheradiatingperformanceisbetter,heatpiperadiatorhaslimitationinheatconductionandradiationmode,andtheradiatingmodewillbetheintelligentradiatinginthefutureKeywords:AutomotiveheadlampLightemittingdiodeHeatradiationHeatpipe发光二极管(LED)具有节能、高效及环保等多来传递热量热管散热具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传项优点近年来被越来越广泛的应用在普通照明中。热及可控制温度等一系列优点。随着汽车工业的高速发展和LED光效的不断提高由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、LED在汽车中的应用也越来越普遍包括内部照明灯、流体阻损小、热阻小、传热快、传热量大、均温性能制动灯、转向灯及尾灯等都已开始使用LED作光源。好、传热方向可逆、热流密度可变、优良的热响应性、前照灯由于对亮度的要求较高只有少数概念车推出热源和热汇(释放)分开、冷热流不相混杂、结构简了LED前照灯。然而作为一种高效节能的新型光源单、质量轻、体积小及维护方便等优点。热管的主要作用是导热如果把热量导出去不能及时散出去LED代替其他光源作为新一代前照灯光源也将成为热量返回又会集中在LED上所以仅用热管不能必然。随之而来有许多问题需要解决大功率LED满足设计要求需配置一种很好的散热装置将热量散的散热成为一个突出的问题。出去。LED汽车前照灯的散热设计大功率LED散热方式大致可分为:自然风冷、强制风冷及热管导热散热。自然风冷需要散热面积比大功率LED远光灯散热设计较大需要给散热体提供足够大的空间且散热体质光源要求量比较大对于车身的复杂工作环境是不适合的强光源采用颗大功率单芯片LEDLED结温制风冷需要在灯具上加风扇对于车灯的稳定性有影工作电流mA光源功率W总光通响这种方案也是不可取的热管(HPheatpipe量lm以上光型为朗伯光光色应为又名热导管或超导管)是一种具有极高导热性能的传白色色温小于K。热元件它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结散热设计AutoEngineerFOCUS年月。光灯散热要求远光灯采用热管与散热器相结合的散热方式即热管散热器。此方案巧妙的将热管技术应用于大功率LED的散热模块上焊接好LED的灯板和导热垫片通过螺钉固定热管的基座在热管上添加一系列环绕热管的圆形散热翅片以增强热量向环境的转移。这种热管比普通常用做功率型LED热沉铜的导热性高倍远光灯散热结构如图所示。图远光灯热管散热器温度分布图环境温度为近光灯散热分析结果,通过电子散热软件ICEPAK仿真大功率LED灯具的散热效果在环境温度为时的模拟结果$#,如图所示。从图可以看出灯板上最高温度为此设计方案可很好地满足大功率LED近光灯散热要求。图远光灯散热结构大功率LED近光灯散热设计光源要求采用颗多芯片直线型封装的LED作为前照灯近光灯光源LED光源为五芯片直线排列封装在一个基板上芯片排列长度,mm。LED工作电流mA总功率W总光通量lm以上图近光灯热管散热器温度分布图环境温度为结论光型为朗伯光。I光色为白光色温小于K。通过用电子散热软件ICEPAK分析及某轿车前照散热设计灯样灯的制作和测试表明软件分析结果与样灯测试近光灯散热结构如图所示。数据基本一致样灯如图所示。,$#,图威乐汽车前照灯样灯文章提出的热管导热散热的设计方案可以满足大图近光灯散热结构功率LED汽车前照明的散热问题但热管散热器还将LED灯板通过螺钉固定在PCB安装支座上有一定的局限性因此散热方式应该向智能散热方向在散热体与灯壳连接架上装好调整齿轮并通过调整发展。齿轮把LED及灯板安装支座组件与灯壳连接可调参考文献整齿轮组上下左右的近光光形。焊有热管的铝基座与SteeleRobertVLEDautomotiveheadlampsmoveclosertomarket异形散热翅片焊接在一起形成散热翅片组件把散热J(LaserFocusWorld():(庄骏(热管技术及其翅片组件从灯壳后部装入通过螺钉固定。应用工程M(北京:化学工业出版社:(上海汽车灯具研究所国家汽车质量监督检验中散热分析结果心(GBT远光灯散热分析结果道路车辆外部照明和光信号装置环境耐久性S(北京:中国大功率LED汽车灯具采用热管和散热片相结合标准出版社(上海汽车灯具研究所(GB汽车用灯丝灯泡前照灯的散热方式通过电子散热软件ICEPAK仿真大功率S(北京:中国标准出版社(LED灯具的散热效果在环境温度为时的模拟(收稿日期:)结果如图所示。从图可以看出灯板上最高温度为此设计方案可很好地满足大功率LED远

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