大功率LED车灯风冷散热系统性能优化研究

大功率LED车灯采用风扇进行强制对流散热,针对风扇周边空间尺寸影响车灯散热性能的问题,采用有限元仿真、均匀设计法及响应面分析相结合的研究方法进行优化研究。首先,利用有限元软件FloEFD研究了风扇护风罩与壁面的径向距离A、风扇入风口与壁面的距离B及风扇出风口与散热器的距离C三个设计参数对大功率LED车灯风冷散热系统散热性能的影响;然后,使用均匀设计法设计试验方案进行响应面分析并拟合出三个参数与LED焊点温度之间的回归模型,利用Pareto分析法确定三个参数对系统散热性能的影响大小;最后,利用Minitab软件的响应优化器,以LED结温最小化为目标,确认三个参数的最佳组合是A为8.4 mm、B为16.3 mm、C为4.3 mm。通过对最佳组合进行实验,表明此组合具有最优的散热性能,同时仿真和实验结果具有一致性,验证了仿真的可靠性。