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基于EHD的LED前照灯散热研究
| 论文题名： | 基于EHD的LED前照灯散热研究 |
| 关键词： | 汽车照明系统;EHD散热;LED前照灯;电学特性 |
| 摘要： | 汽车照明系统作为汽车上必不可少的零部件之一，其能耗在日常驾驶总能耗中占到较大比重。在节能减排的背景下，高效节能、安全可靠的汽车照明技术至关重要。作为二十一世纪的“绿色光源”，LED前照灯的普及与应用将成为汽车照明技术发展的必然趋势。然而，目前高功率LED工作时面临着结温过高的问题，会导致其发光波长发生偏移、光效下降甚至寿命急剧衰减等问题。因此，LED芯片的散热在很大程度上影响着其广泛应用。高效可靠的散热技术是实现LED产业化的重要手段之一。 针对目前诸多散热技术的缺陷，提出了采用基于EHD的散热方式对LED前照灯进行热管理的方案。设计和制作了离子风散热系统，搭建了EHD散热试验平台，对LED前照灯进行散热研究。研究结果如下： （1）对电晕放电现象及电学性能进行初步探索了解，为后续的研究试验奠定了理论基础。负电晕放电比正电晕放电更加稳定，相同电压下产生的电晕电流更大；负电晕放电的启动电压低于正电晕，并且电晕电流与电晕电压满足汤生放电关系式，即电晕电流的平方根与放电电压呈线性变化的关系；相比于正电晕放电，负电晕放电能够在更小的放电电压区间下进行产生离子风，对LED芯片进行冷却降温，并且散热性能优于正电晕。 （2）通过试验对比，研究了放电电压、电极极性、芯片功率、网电极数目、电极排布形式以及放电间距等对装置散热性能的影响，据此优化了EHD装置的结构，最终得出最优的散热方案：当放电间距为10mm，电晕功率为1.5W，采用1×11阵列、20目网电极进行负电晕放电时，散热系统可以实现最好的散热效果。 （3）采用最优的散热方案，模拟汽车前照灯的工作环境，对LED芯片进行散热试验，并通过和压电风扇进行对比，验证了EHD方式的可能性。EHD散热系统可以实现与压电式风扇接近的散热效果。相对于现有散热方式，具有无振动、低噪声、高效节能、可靠耐用的优点。 |
| 作者： | 包伟伟 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 李小华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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