基于熱分析的LED汽車前照燈結構設計及優(yōu)化.pdf

1、作為汽車的一個獨立系統(tǒng),LED汽車前照燈內部芯片的小尺寸、大功率及驅動電路的大集成度、高工作頻率使得熱和電磁兼容間的沖突愈加尖銳。本文以一款LED反射式車前燈模型作為研究對象,針對LED熱特性及LED驅動電路的電磁兼容性,應用ANSYS對散熱器和驅動電路進行熱與電磁仿真分析,完成了LED汽車前照燈的設計。主要研究內容如下:
　　(1)針對插片式及針式散熱結構模型,研究了散熱器鰭片厚度、高度、間距、底板厚度及表面輻射對LED汽車前照

2、燈散熱的影響,并以此確定變量的變化范圍,以散熱器熱阻為優(yōu)化目標、模組最高溫升和質量為約束條件,完成了散熱器的自動優(yōu)化。通過對比分析,插片式散熱結構所占尺寸較小、最高溫升僅為12.52℃、熱阻為1.026℃/W,優(yōu)于圓柱式結構。
　　(2)整燈設計時提出在車燈前下方設置進氣格柵、在后上方設置出氣格柵,利用汽車前進時產(chǎn)生的反方向氣流進入內部,增加內部對流、提高散熱效果。仿真結果顯示在2m/s風速下,此方式將最高溫升控制在10℃左右,符

3、合 LED工作的熱標準。
　　(3)研究了熱管式及微通道式散熱結構在LED車前燈中的應用,其將LED產(chǎn)生的熱量迅速集合至風口散熱片處、統(tǒng)一散熱,節(jié)省空間、且將最高溫升控制在10℃以內。
　　(4)對基于HV9963和HV9930的兩款LED驅動電路進行電磁分析,結果顯示基于HV9930驅動電路的電流感應強度、E場及H場、遠場輻射強度及范圍廣度均大于基于HV9963的驅動電路,因此論文選擇基于HV9963電路作為 LED車燈驅