汽车LED照明灯传热特性的影响因素分析

2016-12-13

汽车文摘 2016年12期

汽车LED照明灯传热特性的影响因素分析

采用发光二极管（LED）灯代替传统的卤素和氙气灯作为汽车的前照灯已是一种趋势。LED灯具有较长的使用寿命和较高的功率利用率，但同时会产生大量的热量。因此，需要开发一种先进的冷却系统能使LED灯实现有效的散热，使其始终在一个稳定、连续、可靠的操作环境下工作。在不同操作条件下研究主动空冷散热器模型以及影响汽车LED系统中空冷散热器散热性能的因素。图1所示为LED系统散热器散热性能试验装置示意图，该装置包括一个玻璃容器、汽车前照灯LED芯片、散热器模型、风扇、电源、热电偶、用于改变散热器输入功率和风机输出功率的单片机板（Arduino MEGA 2560）、数据记录器（GRAPHTECmidi记录器GL820）和用于进行数据处理的计算机。其中一个热电偶连接到LED灯连接处，以检测连接处的温度。其它热电偶用于测量散热器表面的温度、散热片表面附近的空气温度和环境温度。图1还显示了不同热电偶的相对位置关系。利用点支撑的方法将散热器模型安装在铝板上。

在显著点通过测量散热器的温度和热阻来评估散热器模型的冷却性能。通过改变散热器的输入功率、风机的输出功率和环境温度，观察相应散热器的性能。此外，对比分析了强迫对流和自然对流对散热器的影响。对比分析结果表明，当风机输出功率增加近1.5倍时，散热器的温度衰减率为0.7℃；LED连接处的温度随着环境温度的增加而增加；输入功率的最大热阻为5.75W；强制对流对汽车LED系统的冷却效果更显著。