基于無基板LED模組的汽車前照燈散熱設計.pdf

1、LED體積小、壽命長、能耗低及啟動迅速，已是新一代汽車前照燈光源的首選。但由于封裝技術的限制，LED出光率不高，大部分能量均以熱能形式散失，而芯片作為熱能的直接承擔者，其體積小，熱流密度高，易造成熱量堆積；此外，LED前照燈工作環(huán)境溫度較高，堆積在芯片處的熱量難以散失。因此本文針對LED前照燈散熱問題，進行了以下研究工作：
　　首先，本文分析了兩款商用化的被動散熱方案，提出LED前照燈的散熱問題應從導熱過程和散熱過程解決。通過理論

2、與模擬結(jié)合的方式，探討了倒裝與正裝燈珠結(jié)溫差異的原因，同時，定性地闡述了普通基板中絕緣膜對熱流的阻礙作用，提出了低熱阻的無基板LED模組。
　　其次，采用模擬方式進行無基板LED前照燈模組的設計。結(jié)果表明，基座中絕緣膜厚度對芯片結(jié)溫影響較小，而中間銅電極寬度及基座高度對芯片結(jié)溫影響較大，進而確定了無基板LED前照燈模組相關尺寸：絕緣膜厚0.1mm，中間銅電極寬5mm，基座高度6.45mm。此外，結(jié)合“參考熱阻”法和公式法計算獲得P

3、N結(jié)到熱電分離端導熱通道上的熱阻為0.916℃/W。
　　再次，運用正交試驗研究LED前照燈太陽花散熱器主翅片數(shù)、主翅片高度、主翅片厚度、副翅片數(shù)及根部厚度對芯片結(jié)溫和體積的影響；利用極差分析法，探討了各因素對LED前照燈芯片結(jié)溫和體積的影響程度；并利用線型加權模型，綜合考慮芯片結(jié)溫和體積的影響，優(yōu)化設計出散熱器的最佳尺寸，并計算出優(yōu)化后的散熱器翅片效率為95.27％。
　　最后，對不同LED燈珠的熱阻進行多次測量，并求得平