本研究先闡述了LED模組的光學(xué)設(shè)計原理及過程、散熱設(shè)計基礎(chǔ),分析了一般的散熱方式及其計算原理。以光熱效應(yīng)的微觀原理為基礎(chǔ),通過研究不同基材、涂層材料和厚度下的反光杯零件的對光的吸收/反射作用效果。反光杯的鍍鋁涂層的導(dǎo)熱系數(shù)與厚度有一定關(guān)系,論述其臨界薄膜厚,分析反射涂層的不同厚度的熱傳導(dǎo)率。而對于透過性材料,從介質(zhì)對對光的折射和吸收性,不同材料的透鏡,對不同波長的光的選擇性吸收也不一樣。最后分別建立光學(xué)數(shù)學(xué)模型,傳熱學(xué)數(shù)學(xué)模型。對光學(xué)使用蒙特卡洛光線追蹤法進行計算,求解出反光杯等光學(xué)器件上的能量分布,再把光學(xué)結(jié)果導(dǎo)入熱學(xué)中進行耦合計算。并對實物進行溫度測試,與模擬結(jié)果對比來檢驗計算的準(zhǔn)確性。熱學(xué)分析中加入光熱效應(yīng)分析可獲得更精確的溫度場。對其他方面都具有參考意義。1)粗略計算可不用把光熱問題考慮進去。如果LED與零件的距離較遠,在粗略的分析計算中,則可不考慮光輻射的影響。2)LED發(fā)光的空間能量分布的非均勻性,不能直接使用Fluent等軟件,自身帶有的輻射物理模型直接計算光帶來的熱影響。3)仿真分析與測試結(jié)果表明,反光杯上的溫度分布是有一定梯度的,即溫度分布上的“熱點”。對反光杯的材料... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 LED在汽車照明上應(yīng)用越來越廣
        1.1.2 LED大燈的散熱性能尤為重要
        1.1.3 CAE仿真不考慮光照射的熱效應(yīng)
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 汽車LED前大燈的設(shè)計方法
        1.2.2 國內(nèi)外在不同領(lǐng)域?qū)鉄嵝?yīng)的研究及成果
        1.2.3 汽車LED前大燈的散熱研究方法、現(xiàn)狀和成果
    1.3 主要研究內(nèi)容和意義
        1.3.1 主要的研究內(nèi)容
        1.3.2 擬解決的關(guān)鍵問題
    1.4 技術(shù)路線
        1.4.1 研究的總體思路
        1.4.2 技術(shù)路線圖
第二章 LED遠近光模組的散熱設(shè)計基礎(chǔ)
    2.1 LED遠近光模組基本原理
        2.1.1 LED遠近光模組的基本結(jié)構(gòu)
        2.1.2 LED遠近光模組的散熱原理
        2.1.3 LED前照燈光學(xué)設(shè)計原理
    2.2 LED基本結(jié)構(gòu)及原理
        2.2.1 LED的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)
        2.2.2 LED特性參數(shù)
        2.2.3 光學(xué)特性
        2.2.4 電學(xué)特性
        2.2.5 熱學(xué)特性
    2.3 LED散熱的一般結(jié)構(gòu)
        2.3.1 熱傳遞的三種基本方式及原理
        2.3.2 傳導(dǎo)
        2.3.3 對流
        2.3.4 輻射
        2.3.5 熱阻計算（系統(tǒng)熱阻網(wǎng)絡(luò)）
    2.4 本章小結(jié)
第三章 光熱效應(yīng)對零件的影響
    3.1 光熱效應(yīng)產(chǎn)生的微觀原理
    3.2 反光杯零件涂層的熱傳導(dǎo)率和熱擴散系數(shù)
    3.3 不同基材、涂層材料和厚度下的反光杯零件的對光的吸收/反射作用效果
        3.3.1 反射涂層的光學(xué)參數(shù),材料和厚度對吸收率發(fā)射率的影響
        3.3.2 基材對吸收率發(fā)射率的影響
        3.3.3 反射涂層的厚度對熱傳導(dǎo)率和熱擴散系數(shù)的影響及測定
        3.3.4 光熱效應(yīng)產(chǎn)生的溫度分布
    3.4 不同材料的透鏡對光的選擇性吸收作用
        3.4.1 常用的光學(xué)材料
        3.4.2 透鏡對光的折射
        3.4.3 透鏡對光的吸收
    3.5 本章小結(jié)
第四章 LED模組的模擬分析及測試
    4.1 LED模組的數(shù)學(xué)模型
        4.1.1 散熱模型
        4.1.2 光學(xué)模型
    4.2 仿真計算步驟
        4.2.1 光學(xué)計算
        4.2.2 熱學(xué)計算
    4.3 建立仿真模型
    4.4 光學(xué)計算
    4.5 劃分網(wǎng)格
    4.6 設(shè)置物理問題（物理模型、材料屬性、域?qū)傩�、邊界條件）
        4.6.1 計算LED功率
        4.6.2 初始條件參數(shù)
        4.6.3 邊界條件
        4.6.4 光熱計算
    4.7 仿真結(jié)果后處理
    4.8 樣品測試驗證結(jié)果
    4.9 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于3ω法體塊和薄膜材料熱物性的研究[D]. 鄧玉杰.南京大學(xué) 2016
[2]LED集成模組電熱特性分析與散熱仿真設(shè)計[D]. 郭海青.哈爾濱理工大學(xué) 2014
[3]LED汽車前照燈光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 王麗君.華南理工大學(xué) 2012
[4]功率型LED熱學(xué)建模與結(jié)溫測試分析[D]. 張萬路.復(fù)旦大學(xué) 2009



本文編號：3057714