LEAF電動車LED前照燈的散熱分析

圖3：前照燈用白色LED和散熱路徑(圖片由市光工業(yè)提供)

　　利用模擬對散熱片等部分進行基礎設計并掌握大致形狀及基本性能后，市光工業(yè)試制了1次產品。然后經過最佳形狀和細微部分的設計，進入了對最終形狀下的散熱性能進行確認的量產產品設計。由于計算精度較高，因此還有可能在下次及以后不試制產品便使用于量產。此次是市光工業(yè)首次量產LED前照燈，因此還是試制了實際產品。另外，散熱片及配光控制用反光鏡等基礎設計中的熱模擬耗時約2個半小時，而白色LED到散熱片只需1個半小時。此次將散熱片等部分劃分為約70萬個網格進行了計算。

　　降低散熱片和連接部的熱阻

　　據市光工業(yè)介紹，此次進行LED前照燈的散熱設計時，還探討了散熱路徑中的散熱片連接部及散熱片本身的設計。其原因在于，LED產品是在LED芯片乃至熱擴散器都收放在白色LED封裝內的狀態(tài)下從LED廠商采購的，前照燈廠商無法變更。

　　在散熱片連接部及散熱片方面，要解決的問題是如何降低連接部和散熱片本身的熱阻。要想降低連接部的熱阻，尤為重要的是：(1)使用線夾、彈簧及螺釘等來保持將白色LED按壓在散熱片上的壓力及均勻的接觸面積;(2)考慮采用散熱膏及導熱片，并對其伴隨時間的劣化以及面積、厚度進行管理。在散熱片方面，需要在不組合冷卻扇、且不影響前照燈設計的大小及形狀上下工夫。此次進行熱設計時，設計前提是向每個白色LED輸入的10W功率中會有9W變成熱量。由于所配白色LED的最大額定值為130℃(白色LED的表面溫度)，因此是按照任何用途都不會達到130℃進行的設計。