带显示屏的汽车电子控制模块LED热管理



带显示屏的汽车电子控制模块LED热管理

在汽车中，ECM（电子控制模块）用于控制车辆的内部环境温度，以提高乘员的舒适度。其中的显示模块显示各种操作模式，如冷却空气温度、开/关鼓风机、空调和除雾器装置等，这些显示模块使用LED作为照明源。满足照明需要的几个LED同在一个紧凑的受限空间里工作，而且必须是高达85°的环境温度，这是严峻的热管理挑战。通过对各种热管理技术的参数研究，如利用散热器，增加印刷电路板（PCB）铜层厚度，增加LED的铜垫尺寸，采用高导热性的覆盖在基座上的塑料后盖，以及LED的散热孔和外壳的通气孔，可降低LED的工作温度。为提高结温预测的准确性，建立LED模型，将基于热管理的联合解决方案用于减少LED工作时的热量。

FloTHERM™9.2版本是用来执行共轭传热分析，预测LED和电子元件的温度。PCB模型是一个具有正交热传导性的单一模块，其基于铜层数量、每个铜层厚度和覆盖率。对LED来说，热传导和铜垫用显式建模，建成长方体的设备模型。通气孔不用显式建模，但流动阻力使用二维模型来捕捉。FloTHERM™是一个卡式解算器，模块所有组件在形式上都近似长方体。

FloTHERM™是用来预测温度的电子控制模块。基线热设计LED结温超过了安全工作限制。进行系统参数的研究，以降低LED结温。研究表明，LED热模型对精确地预测结温度至关重要。铜垫尺寸和印刷电路板（PCB）铜层厚度是降低LED温度的重要参数。进行具有成本效益的热解决方案优化研究。在较高环境温度下可调低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.

编译：李古建