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帶顯示屏的汽車電子控制模塊LED熱管理

在汽車中，ECM（電子控制模塊）用于控制車輛的內(nèi)部環(huán)境溫度，以提高乘員的舒適度。其中的顯示模塊顯示各種操作模式，如冷卻空氣溫度、開/關(guān)鼓風(fēng)機(jī)、空調(diào)和除霧器裝置等，這些顯示模塊使用LED作為照明源。滿足照明需要的幾個LED同在一個緊湊的受限空間里工作，而且必須是高達(dá)85°的環(huán)境溫度，這是嚴(yán)峻的熱管理挑戰(zhàn)。通過對各種熱管理技術(shù)的參數(shù)研究，如利用散熱器，增加印刷電路板（PCB）銅層厚度，增加LED的銅墊尺寸，采用高導(dǎo)熱性的覆蓋在基座上的塑料后蓋，以及LED的散熱孔和外殼的通氣孔，可降低LED的工作溫度。為提高結(jié)溫預(yù)測的準(zhǔn)確性，建立LED模型，將基于熱管理的聯(lián)合解決方案用于減少LED工作時的熱量。

FloTHERM?9.2版本是用來執(zhí)行共軛傳熱分析，預(yù)測LED和電子元件的溫度。PCB模型是一個具有正交熱傳導(dǎo)性的單一模塊，其基于銅層數(shù)量、每個銅層厚度和覆蓋率。對LED來說，熱傳導(dǎo)和銅墊用顯式建模，建成長方體的設(shè)備模型。通氣孔不用顯式建模，但流動阻力使用二維模型來捕捉。FloTHERM?是一個卡式解算器，模塊所有組件在形式上都近似長方體。

FloTHERM?是用來預(yù)測溫度的電子控制模塊。基線熱設(shè)計LED結(jié)溫超過了安全工作限制。進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的研究，以降低LED結(jié)溫。研究表明，LED熱模型對精確地預(yù)測結(jié)溫度至關(guān)重要。銅墊尺寸和印刷電路板（PCB）銅層厚度是降低LED溫度的重要參數(shù)。進(jìn)行具有成本效益的熱解決方案優(yōu)化研究。在較高環(huán)境溫度下可調(diào)低LED功率，以取代大功率LED。

S．Kesav Kumar et al. 2012 IEEE 14th Electronics Packaging Technology Conference (EPTC),Singapore 5- 7 Dec.2012.

編譯：李古建