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基于热分析的LED汽车前照灯结构设计及优化
| 论文题名： | 基于热分析的LED汽车前照灯结构设计及优化 |
| 关键词： | LED汽车前照灯;结构设计;性能优化;热分析 |
| 摘要： | 作为汽车的一个独立系统,LED汽车前照灯内部芯片的小尺寸、大功率及驱动电路的大集成度、高工作频率使得热和电磁兼容间的冲突愈加尖锐。本文以一款LED反射式车前灯模型作为研究对象,针对LED热特性及LED驱动电路的电磁兼容性,应用ANSYS对散热器和驱动电路进行热与电磁仿真分析,完成了LED汽车前照灯的设计。主要研究内容如下: (1)针对插片式及针式散热结构模型,研究了散热器鳍片厚度、高度、间距、底板厚度及表面辐射对LED汽车前照灯散热的影响,并以此确定变量的变化范围,以散热器热阻为优化目标、模组最高温升和质量为约束条件,完成了散热器的自动优化。通过对比分析,插片式散热结构所占尺寸较小、最高温升仅为12.52℃、热阻为1.026℃/W,优于圆柱式结构。 (2)整灯设计时提出在车灯前下方设置进气格栅、在后上方设置出气格栅,利用汽车前进时产生的反方向气流进入内部,增加内部对流、提高散热效果。仿真结果显示在2m/s风速下,此方式将最高温升控制在10℃左右,符合 LED工作的热标准。 (3)研究了热管式及微通道式散热结构在LED车前灯中的应用,其将LED产生的热量迅速集合至风口散热片处、统一散热,节省空间、且将最高温升控制在10℃以内。 (4)对基于HV9963和HV9930的两款LED驱动电路进行电磁分析,结果显示基于HV9930驱动电路的电流感应强度、E场及H场、远场辐射强度及范围广度均大于基于HV9963的驱动电路,因此论文选择基于HV9963电路作为 LED车灯驱动电路。 (5)完成了基于HV9963驱动电路的LED整灯电路热分析,根据仿真结果对电路板进行调整和优化,使其能在正常环境温度下工作。 |
| 作者： | 胡书红 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 余桂英 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国计量学院 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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