随着LED生产的基本工艺的持续不断的发展，车载手机及其他显示需要亮度慢慢的升高，散热也就成了不得不面临的棘手问题。本文首先阐述了温度上升对LED性能的影响，研究影响散热效果的重要的因素，并结合车载显示等特点，提出了一种车载显示热学分析等效模型。然后针对目前车载显示主要是采用的被动式散热方式，通过对车载模型进行热学测试计算以及ANSYS软件仿真，最后通过对测试模拟结果的系统分析，给出参考结论，为改善当前LED高亮度显示的散热设计提出了指导性意见。

  面板行业对我们来说已不再陌生，在生活中随处可见，大到户外显示屏小到手机Pad这样的终端都有，而且随技术进步车载显示出货量占了更大比例。LED作为新型高效节能光源，进入显示领域已日趋成熟。并且对于高亮度的需求表明，在符合节能的前提下以产品为对象进行热管理就显得很重要。

  对LED而言，提高结温将引起器件各项性能改变和衰减。研究表明：温度高于某一数值后,LED失效率会以指数规律爬升。结温升高时LED光衰将显着加速，寿命显着降低。所以怎样通过合理散热设计来控制LED显示温升，是LED步入显示照明领域，特别是高亮显示亟待解决的一个难题。

  LED由两部分所组成,一部分是P型半导体,另一端是N型半导体,当这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个“P-N结”｡当电流通过导线作用于这个晶片的时候,就会以光子的形式发出能量,产生光｡LED工作过程中15%-25%的电能转化为光能,其余的电能转变成热能,使LED的温度升高｡

  综合考虑显示面板的各项要求,根据热量的传递主要有三种方式:热传导､热对流和热辐射｡其热量的流动有可能可以简单归结为如下过程:先是经过焊接层将热量传给固定LED的电路板,然后电路板通过导热介质将热量传车载显示LED散热研究文/朱玲吴春明随着LED生产的基本工艺技术的进步,车载手机等显示要求亮度的提升,散热问题成为必须要面对的一项难题｡本文首先阐述了温度上升对LED性能的影响,研究影响散热效果的重要的因素,并结合车载显示等特点,提出了一种车载显示热学分析等效模型｡接着根据当前车载显示中主要使用的被动式散热方式来进行了车载模型的热学测试计算和ANSYS软件仿真研究，最终通过系统分析试验仿真结果，给出了参考结论并对改进目前LED高亮度显示散热设计给出指导性建议。摘要给予背板并最终依靠背板和空气之间的对流来散发热量。其全过程可表示为：等效热阻模型。

  LED热源热阻→电路板热阻→导热介质热阻→背板热阻→对流热阻→大气散热方式:自然对流｡表1为各热阻标注含义｡

  传导型热阻,其阻值R=d/KA;对于对流型热阻,其阻值R=l/hA｡其中:d为厚度,K是材料的导热系数,h是对流系数,A是导热面积｡根据热欧姆定律,计算热阻整体公式为:R=ΔT/P,ΔT为温差,P为功耗。

  材料主要影响传导的热阻值,车载背光中较好的材质可以再一次进行选择热阻较低的LED,铝基板或者陶瓷基板,导热胶带以及铝背板｡结构影响为组装方式的改变,组装方式主要影响热源热流密度,热流密度越小温度越高,也可采取背板添加低肋片改善散热面积降低整体温度,车载背光环境和温度较高,大多采取自然对流,可通过阳极化或喷塑背板增加背板的辐射率改善散热效果｡当在以上因素都改变不了或已经都最好的情况下,LED结温仍然超过最大值,只可以通过降低功率来满足散热要求,前提是要光学实现用户要求｡

  热学评估首先要瞭解影响散热传导之各种材质导热系数、熟悉材料属性、功率热阻等等，然后透过经验公式对各种温度值进行简易的理论计算，接着对计算温度值进行了仿真校验，给出了初步的结论和修改完善意见，随后的实际温度测试产品做了对比校核。

  LED单灯电流80MA,42颗LED组装,单灯热阻30℃/W,整体功耗7.056W｡LED发热效率70%｡背板采用压铸铝材质｡最终热设计的目标为LED结温不超过最高结温120℃,PC导光板部位温度不超过黄化温度110℃,IC电路板温度不超过95℃,液晶玻璃温度不超过60℃｡

  散热背板有效散热面积0.032m2,通过牛顿冷却公式Δt=Q/h.A初步计算背板与空气之间温差为18.44℃,环境和温度Ta为25℃,得出背板温度Ts为43.44℃｡通过传导热阻计算公式R=d/k.A计算电路板热阻0.75℃/W,Rb为电路板热阻,TC为引脚温度,Tb为电路板温度,Ped单灯功率0.24W,由热阻整体公式为:R=ΔT/P推出引脚温度TC为48.962℃,LED单个热阻为30℃/W,按照如下公式(1)计算给出结温:

  采用ANSYS软件对理论计算结果进行仿真校验分析,导入热分析模型,模型最重要的包含LED列阵,电路板,导热胶带,散热背板,膜片｡根据各组件导热系数,设置对流系数以及辐射,这里对流采取自然对流方式,对流系数K取8W/M.K,辐射系数设置发亮金属ε=0.5,LED热流密度为41000W/m2｡图4为产品在环境和温度25℃时温度场分布图,根据仿真结果能够准确的看出Led引脚最高温度46.965℃,计算结温54.165℃,散热背板最高温度42.259℃｡与理论计算结果接近,导光板最高温度40.69℃,图5为产品在环境和温度85℃时温度场分布图,Led引脚最高温度104.7℃,计算结温111.9℃,散热背板最高温度100.15℃｡导光板最高温度98.633℃｡

  通过理论计算和ANSYS仿真，散热背板和引脚的温度均正常，在85°C的高温高湿环境下，理论计算的结温Tj=116.162°C小于LED的最高结温TJmax=120°C。PC导光板的模拟温度为98.663°C,不高于110°CPC黄化温度。由此可见，这款车载产品在功率材料的构造上都达到了散热设计的要求。

  为了验证计算以及仿真结果,实际产品做了热测试,实测为敞开测试,产品封闭组装起来温度会较敞开测试温度高｡表3为环境和温度为27.5℃产品测试的温度值,取点三处,看平均温度值,LED引脚平均温度测试48.9℃,推出结温56.1℃,背板平均温度39.16℃,能够准确的看出计算仿真温度比实测温度要高,整体背光散热符合要求｡

  图6为通过实际测试校验联合ANSYS仿真,依据考虑IC极限正常使用温度下导光板最高温度不超过95℃时环境和温度对应单灯电流变化曲线MA驱动时,环境和温度降为81℃,刚好满足导光板最高温度95℃｡

  本文根据现有LED车载显示面板传导模型和影响散热效果的6个重要的因素进行了计算校验测试数据和ANSYS软件仿真，并以一款车载产品为例，进行了具体的分析，以此来指导高散热效率显示背光的设计，这对于促进LED在显示面板上的使用有着重要的意义。

  关键字：引用地址：浅析LED车载显示面板传导模型和影响散热效果进行计算校验测试数据和ANSYS软件

  引言 以高效率节约能源、绿色环保、长寿命为特点的新兴 LED照明 技术如今正在加速发展，应用中的新技术、新方案也不断涌现。LED照明设计可结合光源特性，如光源指向性、 冷光源 及色彩变化等，必将将成为照明市场主流。近年来，随着 LED 在材料选取、晶粒制程、封装架构设计技术等方面的研究慢慢的提升，一种新的交流发光二极管（ AC LED ）技术应运而生，通过一种新的思路，推动了 LED照明技术的实用化。 1、传统LED照明技术及其不足 传统的LED是典型的低压直流器件，无法直接在我们日常照明使用的 电源 是高压交流（AC 100～220V）下使用，必须经过变压器或 开关电源 降压，然后将交流（AC）变换

  技术的原理和特点及典型应用 /

  1 引言 MAX16801A/B和MAXl6802A/B采用恒定电流来驱动一般照明和显示应用中的HB LED，以提供所需要的控制功能。MAX16801A/B适用于通用交流输入LED驱动器，而MAX16802A/B则被指定用于低压(10.8～24 V)直流输入LED驱动器。由MAX16801A/B和MAX16802A/B构成的HB LED驱动电路控制IC大多数都用在LCD TV和LCD监示器RGB背光照明、商业和工业照明、装饰与建筑景观照明等领域。 2 主要特征 MAX16801A/8和MAX16802A/8的主要特征如下： 适合用作组成降压(Buck)、升压、回扫(Flyback)、SEPIC及其他电路拓扑；直达50 W或更大的输出功

  第十六届华南国际电子生产设备暨微电子工业展（NEPCON South China 2010）将在深圳会展中心举行。主办方之一励展博览集团华东区副总裁李雅仪表示，本次展会上将有众多全球领先的电子制造产品技术集中亮相，其中，LED应用将受到广泛关注。在LED产业的驱动下，相关电子生产设备、测试及材料厂商正面临巨大机遇。 当前，国内LED应用厂商正处于快速的提升时期。一方面，随着全球性能源危机、环境恶化的日益加重，各国政府对于作为第四代光源的LED技术给予了极大支持，再加上LED技术的快速的提升，到目前为止，LED照明取代传统照明的趋势慢慢的变成了共识。数据预计，2014年中国LED市场需求额将达到341.3亿元，表面贴装式LED

  led是一种半导体元器件，核心是 p型及n型半导体组成的芯片。在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为p-n结。当注入p-n结的载流子数量足够多，就能轻松实现把电能转换为光能的效果。一般的低功率LED产品拥有能耗低、体积小、反应时间快、有多种光颜色输出、产品寿命长和不含对环境有害的汞等优点。 虽然发光管是冷光源，但LED的光效偏低，在高光效/发光效率(每瓦流明或lm/W)LED灯具应用上要输入大量的电能来转换成光能。大电流在半导体材料上会产生传导性电阻热，加上半导体材料制作的LED不耐高温，导致过热使LED灯的光输出率及寿命大幅度降低。 正确的热管理和设计才能把高效能LED灯具的工作时候的温度控制于可接受范围内，以保

  技术 /

  通信、工业和消费应用领域提供模拟接口零部件的领先级供应商Avago Technologies (Nasdaq: AVGO)今天推出两系列紧凑型LED，可减少数码相机设计中对自动对焦辅助闪光功能的空间要求。全新ASMT-FJ70和ASMT-FG70器件是市场最轻薄、最小尺寸封装的LED，可提供在黑暗设置中自动对焦功能所需的亮度。 ASMT-Fx70 LED采用微小、环保的3.6（长）x 3.2（宽）x 3.4（高）毫米表面贴装型封装，有助于满足更轻薄数码相机的市场需求。此款LED采用透明的非扩散式透镜，可通过一种狭窄的辐射模式产生高亮度，为精确自动对焦功能提供稳定、一致的光学性能。ASMT-FJ70器件为橙色，ASMT-FG70器

  目前LED均采用直流驱动,因此在市电与LED之间需要加一个LED适配器即LED驱动电源。它的功能是把交流市电转换成合适LED的直流电。根据电网的用电规则和led驱动特性要求,在选择和设计LED驱动电源时要考虑到以下几点： 1.高可靠性 特别像LED路灯的驱动电源,装在高空,维修不方便,维修的花费也大。 2.高效率 LED是节能产品,驱动电源的效率要高。对电源安装在灯具内的结构,特别的重要。因为LED的发光效率随着LED温度的升高而下降,所以LED的散热很重要。 3.高功率因素功率因素是电网对负载的要求。一般70瓦以下的用电器,没有强制性指标。虽然功率不大的单个用电器功率因素低一点对电网的影响不大,但晚上大家点

  用 LED 灯条做成的普泡形灯泡，不需加透镜既能实现360度全角度的光源，使人有回归传统白炽灯的感觉。LED灯条灯具有多项应用优势，在市场上刮起了一股不小的旋风，正快速地被用户所接受。LED灯条灯把传统钨丝球泡灯制造技术与LED新兴技术相结合，使用玻璃泡充气技术，把LED灯条密闭在玻璃球泡内，并在内填充混合气体，使其起到散热作用，以达到降低LED结温，减少光衰，延长寿命的目的。 工作状态下LED 灯条的结温是影响各项性能指标的重要的因素，也是极度影响LED光衰和常规使用的寿命的重要的条件，这些参数对普通 照明 而言都是非常非常重要的照明质量评价指标，这已经在照明业界达成共识。 把LED灯条密闭在充有混合气体的玻璃球泡内，仅有正负

  灯结温：合理寿命和成本的保证 /

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