高效率LED汽車前照燈關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、LED由于節(jié)能、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),成為新一代汽車照明的理想光源。近幾年由于LED技術(shù)上的巨大進(jìn)步,高亮度LED已經(jīng)可以具備了作為前照燈主光源包括近光燈、遠(yuǎn)光燈光源的條件。然而LED光源與傳統(tǒng)汽車照明中的光源相比,在光、電、熱、以及機(jī)械方面都具有完全不同的特性。這些特性決定了必須采用全新的方法進(jìn)行前照燈的設(shè)計(jì)。
　　本文研究了高效率LED前照燈光學(xué)設(shè)計(jì)方法,采用高效率的光學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了LED前照燈,同傳統(tǒng)汽車前照燈相比消耗更低

2、的功率。在研究LED前照燈驅(qū)動(dòng)電路基礎(chǔ)上還對(duì)基于前照燈的可見光通信進(jìn)行了初步探索,采用基于熱管的散熱技術(shù),有效地解決了LED前照燈的散熱問題。采用器件模擬工具SilvacoTCAD進(jìn)行了LED光、電、熱性能分析,模擬了光子晶體表面結(jié)構(gòu)對(duì)LED出光的影響,以提高LED光源效率。論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:
　　(1)以LED為光源實(shí)現(xiàn)了符合LED汽車前照燈國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的全LED前照燈。采用多橢球反射面和非球面透鏡進(jìn)行了近光燈的光學(xué)設(shè)計(jì),在光學(xué)

3、理論分析研究的基礎(chǔ)上,采用ASAP光學(xué)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行仿真,建立了前照燈光學(xué)系統(tǒng)模型。
　　(2)基于半導(dǎo)體理論,建立了功率型白光LED的光-電-熱學(xué)模型,進(jìn)行了仿真。采用FDTD算法,分析了采用光子晶體結(jié)構(gòu)對(duì)提高LED光引出效率的影響。基于熱學(xué)理論,建立了基于熱管散熱技術(shù)的LED前照燈系統(tǒng)模型。
　　(3)在研究汽車用LED驅(qū)動(dòng)電源的基礎(chǔ)上,利用LED響應(yīng)速度快的特點(diǎn),初步研究了基于LED前照燈的智能控制與可見光通信,為新一代