大功率汽车前照灯散热系统设计

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1、万方数据第38卷第5期2015年10月电子器件ChineseJoumalofElectmnDevicesV01．38No．5Oct．2015ThermalM0delDeSignandAnalysisofHigh—PowerLEDAutomotiVeHeadlampCoolingDevice。ⅣG以愕1一，甜，峨i1，删D尉彬e1(1．_S幽oofo，A“￡omo珈en，ldZ均膨脚inee一增，．，缸n伊“Un如P瑙毋，珈e彬n愕^口，咿u212013，C危in口；2．％^拓如ProdM￡如60r8把叮D，^nn伊u踟i∞

2、m渺，办e耐Ⅱ增^ⅡH舻u212013，劬iM)Abstract：InViewofthechaI-acteristicsofhighpowerlight·emittingdiode(LED)，suchasstrictjunctiontempera-ture(巧)control，aheatconductiveplatescoupledwithheatsinksystemispresentedforthermalmanagementofLEDheadlight．Inaddition，considerableexperiment

3、sandsimulationswereconductedonnatureconvectionheattransferf而mtheheatconductiVeplateswithheatsinksubjecttotheinnuenceofambienttemperature，thelengthofplates，theinclinationanglesofcoolerthepackagedepthofchipsrespectively．7rhenumericalresultsweIIevalidatedwiththeexper

4、imentalresultsandtheywereingoodagreement．Resultsindicatethatthe7jchanges1inearbasicallywiththeincreaseinambienttemperature，andthesidewardfacingorientationofcooleryieldedthebestc001ingper-fb珊ance．Keywords：LEDheadlight；Enforcedcooling；Numericalsimulation；Junctiontem

5、pemtureEEACC：4260D；8520Bdoi：lO．3969，j．issn．1005—9490．2015．05．045大功率LED汽车前照灯散热系统设王静1’2，蔡忆昔1，赵新杰1计丰(1．江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013；2．江苏大学车辆产品实验室，江苏镇江212013)摘要：针对大功率发光二极管LED(Light—EmittingDiode)对结点温度要求严格控制的特点，提出一种基于导热板+热沉的散热技术来满足LED前照灯散热封装的需求。通过数值模拟和试验方法研究了芯片的结温随环境温度、导热板

6、长度、散热器倾斜角度、芯片封装深度的变化规律，试验值与数值模拟值基本吻合。结果均表明，环境温度及散热器的倾斜角对芯片结温有较大影响，芯片结温随环境温度基本呈线性变化关系，散热装置水平放置的散热效果最高。关键词：LED前照灯；强化散热；数值模拟；结点温度中图分类号：TN36文献标识码：A文章编号：1005—9490(2015)05—1204一06发光二级管LED(LightEmittingDiode)是二十一世纪具有竞争力的新型固体光源。与传统光源相比，它具有使用寿命长、体积小、耗能低、可靠性高、响应快、设计灵活、控制灵活等

7、优点。在“节能环保、低碳经济”的大背景下，LED作为“第四代”照明光源，顺应时代潮流，正在多个领域广泛应用。然而，制约LED光源继续推广的一个关键因素是LED芯片的结温。目前，功率型LED的驱动电流高达1A，这将会引起芯片内部热量聚集，导致发光主波长漂移、出光效率下降、荧光粉加速老化以及使用寿命缩短等一系列问题⋯。所以有效的散热措施降低结温对大功率LED的应用推广至关重要[21。近年来，国内外许多科研工作者与一些大功率LED制造厂商推出了一系列增强LED芯片散热的新方法，如回路热管、压电风扇散热、热电制冷、微喷射流散热等[

8、3。⋯。德国学者Yan。81对水冷板结合散热片散热方案用于LED前照灯进行了数值模拟研究。上述方法在一定程度上都可以降低LED芯片结温，但也有其固有缺陷，如结构复杂、成本高、稳定性差、环境适应性不强、寿命短、能耗高等。自然对流散热因其具有高可靠性、低成本和无噪声等优点而被视为LED照明系统理想的散热方式