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大功率LED车灯反馈式散热研究

李转生  
【摘要】:近年来,随着汽车产业的蓬勃发展,带动了汽车零部件技术的快速发展,LED以其体积小、寿命长、能耗低、耐震动、启动时间快、环保等诸多优点已经成为新一代汽车光源技术的首选。LED在汽车照明领域应用的最终目标就是应用在汽车前照灯上。LED是一个对温度非常敏感的器件,如果LED不能很好的散热,热量会不断积累,导致LED的结温升高,LED的结温过高则导致LED使用寿命减少,甚至失效。LED汽车前照灯的散热问题是制约LED汽车前照灯发展的瓶颈,如何透过高效率的散热技术,让LED灯能顺利运用,成为汽车前照灯设计的关键。本论文就大功率LED汽车前照灯的散热做了一些研究,具体工作如下: (1)通过对紧张的能源形势以及汽车产业发展现状的分析,阐述了本课题研究工作的重要意义,并对大功率LED的特性与国内外大功率汽车前照灯的散热现状进行了分析,确定了本课题研究工作的内容与技术路线。 (2)阐述了LED发光原理,并根据远光灯的亮度要求,对LED的使用数目进行了估算,确定了抛物面型反射腔的设计方案,运用三维设计软件PRO/E设计出了大功率LED车灯模型。 (3)阐述了热力学相关理论和热分析理论基础,并对所设计的LED车灯光源模型进行了简化,将简化后的车灯光源模型导入到有限元分析软件ANSYS中,运用有限元分析软件ANSYS分别对无任何散热装置的LED光源模型、风扇散热的LED光源模型、散热器散热的LED光源模型进行热仿真分析。 (4)在单片机中根据芯片的温度设计反馈式电路来控制散热风扇的停与转,并将反馈式散热技术运用于大功率LED车灯中。


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