大功率led汽车前照灯散热研究

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1、考齒柯^乂fSouthChinaUniversityofTechnology硕士学位论文大功率LED汽车前照灯散热研究作者姓名朱惠宗学科专业光学指导教师冯金垣教授所在学院物理与光电学院论文提交日期2015年4月ResearchonHeatRadiationofHigh-PowerLEDAutomotiveHeadlampADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhuHuizongSupervisor：Prof.FengJinyuanSouthChinaUniversityofT

2、echnologyGuangzhou,China分类号:学校代号.•10561学号：201220124518华南理工大学硕士学位论文大功率LED汽车前照灯散热研究作者姓名：朱惠宗指导教师姓名、职称：冯金垣教授申请学位级别：硕士学科专业名称：光学研究方向：光电子学与光电技术论文提交日期：2015年4月27曰论文答辩日期：2015年6月9日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月曰答辩委员会成员：摘要LED以其体积小、寿命长、能耗低、耐震动、启动时间快、环保等优势已经成为新一代汽车照明的首选。大功率LED在汽车前照灯上的应用将成为车用LED

3、市场增长的重中之重，我国汽车工业正处于大发展时期，是推广高亮度LED的极好时机，开发LED汽车前照灯对于推动我国汽车工业的发展意义重大。作为大功率LED照明应用于汽车前照灯，散热设计是关键技术之一，其效果的好坏直接影响整个灯具的使用寿命。LED结温升高，会直接减少芯片出射的光子，使发光效率降低。由于结温的上升会使LED工作受到致命影响，产生的各种热效应也会严重影响到LED器件的寿命和可靠性。本文针对目前汽车前照灯使用LED光源的情况，一方面从LED芯片自身进行考虑，主要研究生产封装LED过程中增强散热能力；另一方面从散热装置进行改进及优化，

4、主要探究使用热管和鳍形散热片散热器结合的散热方式，并通过构建模型、模拟仿真，检验散热效果，利用Icepak软件对LED汽车前照灯散热系统作相应分析，在相同条件下比较热管散热器与传统铝翅片散热器的散热效果。研究结果表明：在环境温度为50°C的情况下，只依靠散热片散热的情况下，LED汽车灯具的模型温度最高约为69°C，通过增加散热片厚度和翅片厚度等方式优化增强散热效果并不理想；采用热管与散热器相结合的散热方案，模型温度最高约为60°C，符合大功率LED汽车前照灯散热的要求。本文研究的散热方案，相较传统仅靠散热片被动散热方式或加装风扇等主动散热方

5、式而言，具有能够在不改变车灯腔体空间稳定性的前提下，更好地利用前照灯自身构造及汽车行驶条件等因素，有效及时地散发产生的热量，降低控制LED工作温度，又可实现低成本、低复杂性，进而确保LED汽车前照灯稳定工作。对于大功率LED作为光源照明的汽车前照灯的开发具有重要意义和参考价值。关键词：大功率LED；汽车前照灯；散热设计；热管；散热片IAbstractLEDhasalreadybeenthebestchoiceofthenewgenerationofautomobilelightingbecauseofitssmallervolume,lon

6、gerlife,lowerPowerconsumption,anti-shake,quickstart-up,environmentalprotectionandsoon.Theapplicationofhigh-PowerwhiteLEDtoautomobileheadlampswillbethemostimportantfactorofthedevelopmentinautomobileLEDmarkets.Domesticautomobileindustryhasbeendevelopedveryrapidlyandthereisag

7、oodopportunitytoapplyhigh-luminanceLED.ItisveryimportanttodevelopLEDautomobileheadlampforpromotingdomesticautomobileindustry.Asahigh-powerLEDlightingusedintheautomotiveheadlamp,thermaldesignisoneofthekeytechnologies,theeffectofadirectimpactonthelifeofthelamp.Thewholelampli

8、fedependsdirectlyonthequalityofthethermaldesign.WhenthejunctiontemperatureofLEDrise,thech