大功率LED汽车前照灯散热设计及优化

大功率LED论文 汽车前照灯论文 风冷论文 均温板论文 散热器论文 散热优化设计论文
论文详情
在能源日益紧缺的今天,新型冷光源LED以其高效率、节约能源及环保和寿命长等优势大大地吸引人们的眼球。用大功率LED作为光源的照明灯,不仅可以大幅度节约能源,而且还可以延长使用寿命。随着科学技术的不断进步,LED自身光通量的提高和散热问题成了严重妨碍大功率LED照明应用的两个很关键性问题。当芯片的亮度在不断提高的同时,芯片所承受的温度也在不断提升,过高的温度使大功率LED出现光衰,导致使用寿命不断缩短甚至是失去其原有的功效。本文针对由大功率白光LEDLED汽车前照灯散热困难而引发亮度降低和使用寿命减少等问题,对大功率白光LED汽车前照灯的散热装置进行了更进一步的研究和优化设计。本文采用风冷形式与均温板式翅片散热相结合的散热方案。利用ANSYS等软件建模,并将散热器的尺寸自定义化。首先,在自然对流状态下,分别测出温度在25°C和50°C时,LED结温的分布情况。其次,改变对流系数,在强制对流状态下,观察两种不同温度下LED结温的分布情况。通过对比发现,前照灯在强制对流下,不管是在哪种温度下工作,散热效果都较好。因此,在后续的工作中,选择强制对流法,并且环境温度均设定为50°C。通过定量计算,改变模型散热翅片的数量、散热片的厚度、铝基板的厚度以及散热片的高度,观察出在各种条件下,LED结温分布状况。综合分析得出均温板散热器最优设计结果,在最优设计情况下,测得模型最高温度约为64°C,比优化之前的70°C降低6°C,提高了散热效果,同时,也满足了大功率LED汽车前照灯的散热要求。本文研究的散热方案,与传统的散热方式相比较,在不改变车灯腔体空间大小以及稳定性的前提下,它能够进一步地利用前照灯自身构造,以及汽车在行驶过程中的一些条件,及时有效地逸散出LED产生的热量,使LED的工作温度能够快速降低,进而提高其工作效率、延长其寿命。这不仅降低了汽车前照灯的成本,而且构造也比较简单。用大功率LED作为汽车前照灯的照明光源,这对于汽车行业来说,具有非常重要的意义和研究价值。
摘要第5-6页
Abstract第6-7页
第一章 绪论第10-19页
    1.1 汽车前照灯的发展历程第10-13页
    1.2 LED照明灯的发展现状及其优势第13-16页
        1.2.1 LED在汽车照明系统中的发展第13-15页
        1.2.2 LED特点第15-16页
    1.3 LED汽车行业取得的成果第16-17页
    1.4 本文主要内容及研究意义第17-19页
第二章 LED基础理论分析第19-30页
    2.1 LED发光原理第19-21页
        2.1.1 LED的发光原理第19-20页
        2.1.2 LED的结构第20-21页
    2.2 LED的主要参数及特性第21-25页
        2.2.1 LED光源的光学特性第21-22页
        2.2.2 LED光源的电学特性第22-25页
        2.2.3 LED光源的热学特性第25页
    2.3 热效应对各种热学特性的影响第25-29页
        2.3.1 热效应对光通量的影响第25-26页
        2.3.2 热效应对P-N结正向电压的影响第26-27页
        2.3.3 热效应对光效的影响第27页
        2.3.4 热效应对寿命的影响第27-28页
        2.3.5 热效应对光色的影响第28-29页
    2.4 LED的分类第29页
    2.5 本章小结第29-30页
第三章 LED前照灯散热方式研究第30-42页
    3.1 热传导第31-34页
        3.1.1 热传递理论第31-32页
        3.1.2 单层平壁第32页
        3.1.3 多层平壁第32-34页
    3.2 热对流第34-35页
    3.3 热辐射第35-37页
    3.4 散热方式的选择第37-41页
        3.4.1 主动式散热第37-40页
        3.4.2 被动式散热第40-41页
    3.5 本章小结第41-42页
第四章 散热装置的设计及优化第42-57页
    4.1 自定义模型的介绍与建立第42-44页
    4.2 Icepak软件介绍第44-45页
    4.3 仿真求解计算第45-49页
        4.3.1 自然对流状态下的温度分布第46-48页
        4.3.2 强制对流状体下的温度分布第48-49页
    4.4 散热器的参数优化设计第49-55页
        4.4.1 散热器翅片的个数对结温的影响第50-51页
        4.4.2 散热器翅片的厚度对结温的影响第51-52页
        4.4.3 散热器铝基板的厚度对结温的影响第52-54页
        4.4.4 散热器翅片的高度对结温的影响第54-55页
    4.5 最终优化结果第55-56页
    4.6 本章小结第56-57页
总结与展望第57-59页
参考文献第59-63页
攻读硕士学位期间取得的研究成果第63-64页
致谢第64-65页
附件第65页
论文购买
论文编号ABS3342398,这篇论文共65页
会员购买按0.30元/页下载,共需支付19.5
不是会员,注册会员
会员更优惠充值送钱
直接购买按0.5元/页下载,共需要支付32.5
只需这篇论文,无需注册!
直接网上支付,方便快捷!
相关论文

点击收藏 | 在线购卡 | 站内搜索 | 网站地图
版权所有 艾博士论文 Copyright(C) All Rights Reserved
版权申明:本文摘要目录由会员***投稿,艾博士论文编辑,如作者需要删除论文目录请通过QQ告知我们,承诺24小时内删除。
联系方式: QQ:277865656