整灯热设计
模组热仿真与设计
散热器的选择与设计
LED与PCB的热设计与仿真
LED生命周期预测
LED光热特性校核
风扇型号选择与位置优化
热界面材料的测试与仿真
太阳辐射仿真
水膜与内部透风情形预测
做为车灯研发中的打算机仿真技能在整灯的设计与研发中具有功能与上风，对付LED来说，仅有仿真技能还很难达到精益研发的需求。研究开拓阶段仿真和测试结合将是新一代LED光热一体化设计发展趋势之一。
以下，我们将供应在整灯研发过程中热设计关键部分的办理方案，用以完成如下事情：LED热仿真与测试、车灯构造件的温度预测、太阳辐射问题的研究、冷凝仿真与水膜厚度预测。
1.LED热仿真与测试
就LED前大灯研制本钱而言，大体分为远近光灯模组，日行，转向模块，塑料件，传动装置，位置传感器，电控及光学系统等、在防雾处理这样一个主要本钱单元中，又有很大比例是模组设计，以是从模组研发动手，在缩短研发周期的条件下，降落余量和本钱，对付车灯研发有很大的意义。而模组中主要热系统组成有LED、PCB、散热器等。
由此，有几方面的风雅设计在研发中起到关键浸染：1，LED结温的仿真预测与光热一体化设计；2，PCB的设计与优化；3、散热器的设计与优化。
一、LED结温的仿真预测与光热一体化设计
LED输入功率并不总是转换成光能，但70%会转换成热能，并且须要通过有效散热点路进行散热，散热效果会直接影响LED光强，寿命和效果。与传统卤素灯比较较,LED热量比较集中，以是在很短的韶光内对其进行有效地散热是LED热设计中的关键。LED的热设计一样平常有以下几个环节:
基于最严苛的边界条件定义最大接环热阻；设置热阻网络模型，打算散热器热阻；根据材料、空间预估散热器尺寸与形状；利用CFD软件进行仿真剖析；确定热学与光学系统性能及余量；对以上步骤进行优化迭代
基于该设计步骤，则可以利用一下仿真与测试工具进行支持，紧张包括FloEFD、FloTHERM、T3Ster、TeraLED等工具。
1.适当的LED热模型- FloEFD双热阻模型
LED封装模型是车灯行业普遍采取的FloEFD软件之一，它可以简化成易于利用的双热阻模型，从节点到外壳（Rjc）以及从节点到PCB板（Rjb）都是双热阻模型中的一部分，所建模型既简化了仿真过程，又担保了精度，还能结合测试过程构建用户化LED热数据库。
2.适当的LED光热模型-光热一体化测试
光的输出是LED设计的性能指标，输入的电流、电压、器件温度、热耗相互影响。LED的光热模型对付芯片的热仿真意义重大。
本方案如图所示，热瞬态测试仪T3Ster能够对LED的光热效应进行同时跟踪；利用T3Ster主机可以实现LED热阻模型的实验，实验结果可直接产生FloEFD仿真中所需的模型；同时合营Teral LED仪器，可以用积分球边热测试边检测LED光通量，实现了光热一体化检测方案，为利用者实现流明哀求，且符合热学哀求，降落设计余量，进行高精度设计，供应一个有力工具。
3.高精度辐射打算模型
比较离散通报、离散坐标模型，高精度的蒙特卡洛模型在车灯系统中有着广泛的运用。车灯中的外透镜、内透镜等透明材料具有良好的透光性与一定的接管特性，
FloEFD软件在仿真打算中能够考虑透明件固体接管的特性；蒙特卡罗打算模型能较好地办理接管，聚焦等系列问题，用户可根据精度哀求设定离散条带个数和跟踪射线个数；这种方法在LED,卤素灯辐射效果，透明件温度精确预报，太阳辐射问题高效预报等方面都发挥了很大浸染。
二、PCB的设计与优化
PCB在前大灯模组与掌握单元，以及LED尾灯当中具有广泛的运用，PCB对产品的本钱有着关键的影响，因此提高设计精度，减少设计冗余则十分主要。
FloTHERM软件和FloEFD软件都可以对PCB做风雅热仿真，特殊是FloTHERM软件中可以综合布线，过孔和各层特性来实现PCB和元器件的风雅仿真。
三、散热器的设计与优化
在多数散热系统中，散热器的设计都十分主要，无需赘述。而车灯中的散热器分外性就在于因空间和尺寸哀求、散热器常日不规则，且哀求高效而轻量化。针对异型散热器的设计，FloEFD软件能在此方面发挥关键上风，帮助研发职员迅速方便的办理设计问题。
2.车灯构造件的温度预测
无论是卤素灯还是LED灯，都具有散热的需求，尤其是卤素灯，辐射与对流是散热的关键路子。车灯构造件大多为塑料件，热传导系数相对较低，辐射发射力相对较高，因此对塑料件温度的校核也是一定的。
塑料件多以注塑成型为主，因车灯对外不雅观哀求和注塑工艺灵巧等缘故原由，车灯内塑料件多为繁芜曲面且对常规CFD软件，对这样一个繁芜构造进行加工是一个非常大的难题，耗费在早期模型修整与简化上的韶光非常可不雅观。因此，选用有较强CAD处理功能，便于几何处理和灵巧处理几何变革，网格天生算法形象直不雅观的CFD软件同样是非常有必要的。
嵌入CAD系统中的CFD软件是近年来打算流体力学主要的发展趋势，FloEFD则供应了能够嵌入CATIA, UG, Solidworks，Pro/E，Solidedge等主流CAD软件的功能，使曲脸庞杂的CFD仿真变得方便快捷。若某构造件须要变动，只需大略的在原始剖析模型中修正几何，软件能够自动识别变革而不需重新定义。
3.太阳辐射问题的研究
随着投射式大灯的运用越来越多，太阳辐射也就成了前大灯研发中一个重点要思考的问题。由于太阳平行光具有较高精度哀求和照射角度及强度变革幅度较大等特点，在实验上，太阳辐射实验毫无疑问是一种代价较大，精度较高，韶光周期较长的研究手段。
FloEFD仿真工具在此方面上风十分显著，能在短韶光内预测多个角度的太阳辐射情形，验证是否有聚焦问题的存在，防患于未然，为研发供应有力保障。
4.冷凝仿真与水膜厚度预测
车灯并非完备密封，会通过通气孔与发动机舱或乘员舱进行气体的交流，因此外界的湿度、温度将对车灯内的气体条件产生影响；此外，塑料件本身也具有吸水性，如海绵一样被浸润或开释水分。以是韶光久了，车灯利用中就会逐渐渗入较多水分，雨雪天水分较重，灯罩内外层温差加大，会在外灯罩的内侧面上形成一层水膜而影响光学系统高效运行。以是研究通气孔个数和位置以减少湿气进入并加快灯内冷凝和蒸发，也便是提高灯内透风效率或者用更高温气流来提高空气含水量对外透镜水膜蒸发特殊主要。
由于实验方法并不能在这方面发展出全场可视化效果，以是研发职员只能从实验结束时起雾来推测灯内气流流动办法和湿度，比较较而言，CFD工具则可以对任意截面或者表面的流动和湿度进行剖析，精确地剖析出问题产生的缘故原由，迅速地验证出各方案的优缺陷，对水膜领域的研究有着不可替代的浸染。
若要剖析薄膜厚度问题，须要CFD工具具有如下功能：
液体覆膜功能膜厚、膜相、质量、温度、成长率、热流量剖析功能固体表面润湿性功能蒸发、冷凝的打算求解功能湿度模型瞬态求解功能
由此，我们可以根据用户的法规就此问题展开剖析。预测从预处理、淋雨/高温高湿，以及不雅观察阶段的水膜天生与消散过程。根据剖析，更加确定是否须要改变通气孔数量和位置、或进行防雾、干燥处理，为研发设计供应有效助力。
5.总结
总之，车灯热设计中仿真工具有FloEFD和FloTHERM,测试工具有T3Ster和Teraled，本实用新型能很好地办理LED/模组的设计，整灯热剖析，太阳辐射和水膜预测的难题，进而在降落本钱，降落设计余量和缩短研发周期方面发挥关键性浸染。