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車輛外部照明LED系統(tǒng)的計算和試驗研究

對下一代汽車LED照明系統(tǒng)的緊湊熱封裝方法和面臨的挑戰(zhàn)進行討論。對一個具有挑戰(zhàn)性的三合一高度封裝的LED照明系統(tǒng)進行理論計算和試驗研究。通過緊密輕型印刷電路板（PCB）技術(shù)將LED和其它電子器件集成封裝在一個外殼內(nèi)，由于照明系統(tǒng)靠近車輛發(fā)動機，因此發(fā)動機熱量對其影響很大，這對照明系統(tǒng)散熱和照明提出了挑戰(zhàn)。電子產(chǎn)品熱管理的主要挑戰(zhàn)之一是高功率密度與有限的表面積比值所導致的高熱流率，其會迅速產(chǎn)生高溫甚至穿越數(shù)百微米厚隔層。因此，盡可能地縮短熱流路徑十分必要，可以降低熱阻，有效地把熱量從管芯釋放到周圍。本文研究的目標是找到用于汽車外部照明的LED系統(tǒng)中每個組件的熱傳遞效應，建立單個封裝的熱傳導模式，并對其進行分解和數(shù)值分析，然后對每個組件的封裝電阻導電率的敏感性進行分析?；谟邢拊椒▽蝹€密封包的熱效應進行研究，建立系統(tǒng)級的計算流體力學（CFD）模型。進行一系列的試驗和分析研究，對計算結(jié)果進行驗證。結(jié)果表明，密封包的界面層完全滿足設計要求。分析封裝級別可以確定影響LED封裝的一些關(guān)鍵參數(shù)，系統(tǒng)級的分析可以識別電路板上更大規(guī)模的高溫點和低溫點。在系統(tǒng)級的建模中，一系列具有不同熱通量的電子器件被安置在LED印刷電路板的背面，用以測定不同的功率消耗。系統(tǒng)級的計算流體力學模型表明，基于雙邊阻燃（FR4）的電路板會引起局部發(fā)熱，需要對冷卻系統(tǒng)進行改進。

Khosroshahi, F.S.et al. Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems (ITherm), 2014 IEEE Intersociety Conference on. IEEE, 2014: 39-46.

編譯：陳鵬飛