李小华,包伟伟,王　静,李慧霞,蔡忆昔

(江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013)



基于电流体动力学的LED前照灯散热

李小华,包伟伟,王静,李慧霞,蔡忆昔

(江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏 镇江 212013)

摘要:针对现有散热方式的不足,提出基于电流体动力学(EHD)原理的散热方案,利用放电产生的离子风对LED前照灯进行热管理.对4种针电极排布形式和4种放电间距的降温性能进行试验测试,测试了散热系统在25～75 ℃环境温度下的散热效果.研究结果表明：当放电功率为1.5 W时,采用1×11针状电极布置、10 mm的放电间距,LED的散热效果最佳；当环境温度为80 ℃时,芯片引脚温度为104.8 ℃,可以满足LED前照灯的使用要求.利用EHD散热系统可以实现与压电式风扇接近的散热效果,系统热阻从3.83 ℃/W降为1.9 ℃/W.

关键词：电晕放电；LED前照灯；强化散热；结温；热阻

发光二极管(LED)具有使用寿命长、体积小、能耗低、亮度高等诸多优点,正逐步取代传统光源成为新一代照明光源.在汽车照明领域,LED被广泛应用,LED前照灯成为汽车照明技术发展的必然趋势[1-2].由于LED自身的发光特性,其在工作时产生的高温会使发光主波长发生偏移、光效下降,从而导致使用寿命缩短[3-5].对LED芯片进行热管理,合理控制工作温度,成为LED前照灯推广应用的关键.

Wang等[6-7]通过热管对LED前照灯进行散热,发现即使环境温度为80 ℃,热管所实现的散热效果可以满足热用要求.赵新杰等[8]采用半导体制冷技术对大功率LED进行热管理,当环境温度为60～65 ℃时,实现55.5 ℃的结温,光通量为……