當前位置:首頁 > 顯示光電 > 顯示光電
[導讀]要想降低LED前照燈的耗電量,只通過第一回中提到的配光控制來減少白色LED的光損失,并在少數(shù)幾個地方獲得所期望的配光特性是不夠的。此外還必須能夠在高效狀態(tài)下使用白色LED。而其中的關鍵就在于如何使白色LED產生的

要想降低LED前照燈的耗電量,只通過第一回中提到的配光控制來減少白色LED的光損失,并在少數(shù)幾個地方獲得所期望的配光特性是不夠的。此外還必須能夠在高效狀態(tài)下使用白色LED。而其中的關鍵就在于如何使白色LED產生的熱量釋放出去的散熱設計。其實,輸入白色LED的功率大都變成了熱能。如果這些熱量使白色LED的溫度上升,則發(fā)光效率就會下降,導致發(fā)熱量增加。這樣一來,就會陷入發(fā)光效率進一步下降、發(fā)熱量變得更大的惡性循環(huán)。

  圖1:前照燈熱設計的定位

  

 

  圖2:LED前照燈的建模

  

 

  此次市光工業(yè)在LED前照燈的散熱設計中使用了熱流體解析模擬技術。在前照燈散熱設計中使用熱流體解析模擬的情況并不少見,不過,此次是在更上游的設計過程,也就是樹脂等材料的耐熱性、對流、部件布局及散熱片的設計等基礎設計中使用了該模擬技術,由此高效推進了散熱設計。

  前照燈的熱設計經(jīng)過基礎設計、詳細設計、試制試驗以及設計變更這四大過程后應用于產品(圖1)。據(jù)市光工業(yè)負責散熱設計的菊池和重(開發(fā)本部核心工程部模擬課資深專家、解析技術高級工程師)介紹,在基礎設計中,雖然模擬用模型的建模難度并不高,所花工時并不多,但通過計算獲得的信息卻占到了整個設計的60%之多(圖2)。此次LED前照燈通過在這一基礎設計中使用模擬技術,獲得了顯著效果。由于能夠分離光和熱,可應用于基礎設計中
那么,此次為何能夠在基礎設計中使用模擬呢?其答案就在于LED前照燈中的熱量的流動特點。從白色LED為起點的散熱路徑來看,其流動途徑為:

  作為發(fā)熱源的LED芯片

  ↓

  配備LED芯片封裝的安裝基板

  ↓

  使安裝基板的熱量向整個封裝底面擴散的熱擴散器

  ↓

  散熱裝置(散熱片等)的連接部

  ↓

  散熱裝置(散熱片等)

  ↓

  外部空氣

  可以說,從白色LED到外部空氣的整個路徑均為串聯(lián)狀態(tài)(圖3)。而鹵燈及HID燈等已有光源的散熱路徑頗為復雜。原因在于燈源本身同時向外部空氣放射光與熱。也就是說無法以簡單的串聯(lián)狀態(tài)體現(xiàn)出來。因此,其基礎設計中的散熱模型較為復雜,只能在試制試驗及設計變更的過程中使用模擬。

  

 

  圖3:前照燈用白色LED和散熱路徑(圖片由市光工業(yè)提供)

  LED的光線是從表面向外部空氣放射,而熱量是從背面向前照燈的外殼放射,光與熱處于分離狀態(tài)。由于LED表面的熱放射可忽略不計,因此熱量的流動途徑便如上所述。所以,基礎設計中的建模變得簡單,能夠實施熱流體解析模擬。憑借模擬效果,此次LED前照燈的熱解析實現(xiàn)了±2℃的計算精度,只用兩天時間就完成了散熱設計。

  利用模擬對散熱片等部分進行基礎設計并掌握大致形狀及基本性能后,市光工業(yè)試制了1次產品。然后經(jīng)過最佳形狀和細微部分的設計,進入了對最終形狀下的散熱性能進行確認的量產產品設計。由于計算精度較高,因此還有可能在下次及以后不試制產品便使用于量產。此次是市光工業(yè)首次量產LED前照燈,因此還是試制了實際產品。另外,散熱片及配光控制用反光鏡等基礎設計中的熱模擬耗時約2個半小時,而白色LED到散熱片只需1個半小時。此次將散熱片等部分劃分為約70萬個網(wǎng)格進行了計算。

  降低散熱片和連接部的熱阻

  據(jù)市光工業(yè)介紹,此次進行LED前照燈的散熱設計時,還探討了散熱路徑中的散熱片連接部及散熱片本身的設計。其原因在于,LED產品是在LED芯片乃至熱擴散器都收放在白色LED封裝內的狀態(tài)下從LED廠商采購的,前照燈廠商無法變更。

  在散熱片連接部及散熱片方面,要解決的問題是如何降低連接部和散熱片本身的熱阻。要想降低連接部的熱阻,尤為重要的是:(1)使用線夾、彈簧及螺釘?shù)葋肀3謱咨獿ED按壓在散熱片上的壓力及均勻的接觸面積;(2)考慮采用散熱膏及導熱片,并對其伴隨時間的劣化以及面積、厚度進行管理。在散熱片方面,需要在不組合冷卻扇、且不影響前照燈設計的大小及形狀上下工夫。此次進行熱設計時,設計前提是向每個白色LED輸入的10W功率中會有9W變成熱量。由于所配白色LED的最大額定值為130℃(白色LED的表面溫度),因此是按照任何用途都不會達到130℃進行的設計。

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數(shù)字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數(shù)字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數(shù)據(jù)產業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經(jīng)營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數(shù)字經(jīng)濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現(xiàn)場 NVI技術創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉
關閉