高效率LED汽車前照燈關鍵技術研究.pdf

1、LED由于節(jié)能、壽命長、響應速度快等優(yōu)點,成為新一代汽車照明的理想光源。近幾年由于LED技術上的巨大進步,高亮度LED已經可以具備了作為前照燈主光源包括近光燈、遠光燈光源的條件。然而LED光源與傳統(tǒng)汽車照明中的光源相比,在光、電、熱、以及機械方面都具有完全不同的特性。這些特性決定了必須采用全新的方法進行前照燈的設計。
　　本文研究了高效率LED前照燈光學設計方法,采用高效率的光學設計實現(xiàn)了LED前照燈,同傳統(tǒng)汽車前照燈相比消耗更低

2、的功率。在研究LED前照燈驅動電路基礎上還對基于前照燈的可見光通信進行了初步探索,采用基于熱管的散熱技術,有效地解決了LED前照燈的散熱問題。采用器件模擬工具SilvacoTCAD進行了LED光、電、熱性能分析,模擬了光子晶體表面結構對LED出光的影響,以提高LED光源效率。論文的主要創(chuàng)新點如下:
　　(1)以LED為光源實現(xiàn)了符合LED汽車前照燈國家標準的全LED前照燈。采用多橢球反射面和非球面透鏡進行了近光燈的光學設計,在光學

3、理論分析研究的基礎上,采用ASAP光學設計軟件進行仿真,建立了前照燈光學系統(tǒng)模型。
　　(2)基于半導體理論,建立了功率型白光LED的光-電-熱學模型,進行了仿真。采用FDTD算法,分析了采用光子晶體結構對提高LED光引出效率的影響。基于熱學理論,建立了基于熱管散熱技術的LED前照燈系統(tǒng)模型。
　　(3)在研究汽車用LED驅動電源的基礎上,利用LED響應速度快的特點,初步研究了基于LED前照燈的智能控制與可見光通信,為新一代