LED车灯——大功率散热原理

金鉴实验室 2024-10-14 10:48:28

LED技术在汽车照明领域的应用

随着技术的不断进步,LED(发光二极管)技术在汽车照明领域的应用越来越广泛。LED模组不仅在高端车型中得到应用,也逐渐普及到A级车和售后市场。LED光源的使用不仅提升了车灯的光学性能,还因其高效节能的特性,成为未来发展的趋势。

LED远近光-反射式

LED车灯的优势

LED灯具有更高的亮度和更好的光束分布,能够提供更清晰的视野,提高夜间行车的安全性。

大功率LED的散热路径

响应速度快

LED灯的响应速度快,可以迅速点亮,这对于提高车辆的动态响应能力至关重要。

LED的内部构造

维护成本低

LED灯的寿命长,维护成本较低,这对于消费者来说是一个很大的吸引力。

LED规格书中对热阻的定义

LED散热设计的重要性

在设计车灯时,LED的散热问题是一个关键的考虑因素。大功率LED在汽车前照灯中的应用主要分为远光和近光功能,从外观上可以分为反射式和透镜式两种。无论是哪种形式,LED产生的热量都需要通过金属基板传递到散热器,再通过散热器的大面积与周围空气进行热交换,以达到散热的目的。

FR4板中增加过孔提升散热性能

PCB散热示意图(左侧为FR4,右侧为金属基板)

散热路径上的关键部件

1.LED

LED的晶圆部分(Junction)是主要的热源。LED的热性能可以通过其规格书中的热阻信息来评估,热阻越小,散热性能越好。

2.PCB

PCB不仅是LED的载体,还承担着散热的任务。FR4板虽然便于走线,但散热性能较差,而金属基板如铝基板则因其高导热性而更适用于大功率LED。

3.导热材料

市场上主要有导热硅脂、导热硅胶和导热垫片三种类型,各有其特点和适用场景。导热硅脂适用于需要频繁拆卸的部件,导热硅胶适用于需要长期稳定的部件,而导热垫片则适用于需要填充较大间隙的部件。

4.散热器

散热器是散热设计中的关键环节,需要考虑其工艺形式、形状,并评估是否需要配备风扇。散热器的设计参数,如翅片的高度和长度,以及周围空气的流速,都会对散热性能产生影响。

金属基板的结构示意图

不同型号的金属基板温度性能

结论

随着LED技术在汽车照明领域的应用越来越广泛,散热设计的重要性也日益凸显。通过优化散热路径上的各个部件,可以有效提升LED模组的性能和寿命,从而推动汽车照明技术的发展。这不仅能够提高车辆的安全性和舒适性,还能降低维护成本,为消费者带来更大的价值。随着技术的不断进步,我们可以预见,LED技术将在汽车行业中发挥越来越重要的作用。

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简介:专注半导体氮化镓和碳化硅芯片和器件失效分析的检测机