大功率LED光源的散热研究

大功率LED光源的散热研究
目前,LED在很多的照明领域已经起到了中流砥柱的作用,但是在汽车照明
领域中,尤其是在前照灯的应用中还是比较滞后。

主要原因是难于解决LED的光学设计以及散热问题。

本文针对散热问题做出了一系列的实验研究和测试,希望能为LED汽车前照灯的散热研究尽一点绵薄之力。

本文主要针对热传递的三种方式去进行实验研究,并做出相应的分析。

首先分析热传导,由于LED结点处的温度要扩散到周围环境必须依靠热传导将内部的热量带到LED器件的外部表面,这一因素导致热传导在整个LED器件的散热过程中占主导地位,实验结果也同样证实了热传导确实占据了主导地位。

其次分析热对流,通过实验测试以及曲线拟合,最终发现热源附近空气依靠热对流散去热量所得的曲线为指数形式,与传统的热对流呈线性关系不符,针对这一现象给出合理的解释；然后经过试验得出常常被人们所忽视的热辐射其实在散热的过程中也通过扮演着重要的角色。

希望大家在LED本身散热很难处理的情况下能够认真地分析每一种散热方式,只要合理有效的结合这三种散热方式来进行散热,就能够大大提高散热效率。

通过对前面三种散热方式的研究和分析,最终提出一款新型的热沉结构,采用圆柱形金属结构,同时结合热管技术,实验发现这种结构的热沉散热效果明显优于传统金属结构,而且热沉体积小,结构稳定,价格低廉,性价比相当高。

本文的最后通过对目前温度对LED光源光学参数影响的研究,针对汽车前照灯所用的LED光源,提出一套简单的测试光学参数的实验装置。

通过实验研究发现LED光源的基板温度和离光源中心点3m的照度值成线性关系,照度值随着温度
的升高而减小。

进而推出温度与光通量以及光效均成线性关系。