电子产品世界

　　Mentor Graphics的FloEFD热仿真工具采用了一个独一无二的LED简化模型，具有后处理功能，不仅能让你看到LED变得有多热，还能让你根据使用的电流判断出LED产生的实际热量。根据这些信息，你可以看出LED的亮度如何。如果没有这种功能，工程师会定义一个LED热阻模型，并运用到一个发热率，但不会准确知道具体数字有多大，这是因为电压和光功率存在一个区间范围，具体值取决于具体电流产生的LED温度（见图1）。

　　图 6显示，通过这个LED简化模式，你可以定义电流，然后运用T3Ster数据或手动输入计算得出的数据（通常来说没有T3Ster数据那样准确），你可以从T3Ster或数据表中获得LED热特性带来的温度值，你还可以获得LED在这个接面温度和电流下的光通量或“热流明”和发热率。LED的温度会依据不同的电流而有所变化。这些不同的电流和温度变化又造成了光通量的不同。

　　图6：通过FloEFD LED精简模型，你可以获得LED在某个特定接面温度和电流的光通量或“热流明”。

　　早期模拟加快产品开发

　　LED 的热设计和照明系统都需要做出革命性的改变。LED使设计师能够更具创造性，通过个人风格和令人印象深刻的设计让品牌或车型脱颖而出。但随着对性能的影响越来越大，加上几乎所有的LED都有反射器和散热器，因此几何学就变得更加复杂。热管理策略不断增加的复杂性和变化意味着照明系统热设计方面的一些老旧做法已经不再凑效，仿真在设计过程中变得越发重要。

　　随着设计与性能之间的依存性越来越高，设计人员需要快速做出各种设计调整，而负责热管理分析的计算流体力学专家则因为快速的设计周期和协调复杂的几何结构而感到压力过大。因此真正自动化的网格生成（无需人工干涉便能生成高质量的网格）显得越发重要。这是与设计同步的计算流体力学解决方案的先决条件，使得设计人员能够在设计过程中进行早期仿真，而且无需深入的数字和计算流体力学知识，从而加快了产品开发进程。

　　与设计同步的计算流体力学确保对汽车LED系统进行成功的热管理

　　FloEFD支持的同步计算流体力学方法让你能够对每个设计步骤进行准确的热仿真，从而缩短设计周期。与依靠从MCAD系统输出CAD模型然后输入计算流体力学系统的典型计算流体力学不同，同步计算流体力学完全嵌入在MCAD环境中，因此无需通过STEP或IGES等中性的文件格式转换模型。这些转换通常会丢失原始CAD模型中的参数定义。参数定义的几何结构有助于包括设计变量分析在内的模拟。

　　凭借自动网格生成和其它技术，你只需对产品及其行为有必要的了解便能使用计算流体力学技术。传统情况下耗时最长的步骤——仿真和网格生成——已最大程度地缩短。这项技术的应用延伸至汽车行业的很多领域以及其它行业。图7显示了原始设备制造商工程师如何成功使用这项技术仿真来自他们MCAD系统内部的不同汽车应用。

　　图7：奥迪A3车前灯的FloEFD模拟图像，展示了为车前灯系统冷却和散热提供新鲜空气的速度等值面。

　　结论

　　当使用Mentor Graphics的T3Ster和TERALED进行全面的LED热阻瞬态测试（包括光度和辐射测量）时，你会得出高度准确和可重复的真正热阻测量结果，并且在产品设计期间将这些转换成用于计算流体力学仿真的热阻-热容模型。

关键词： 热管理 助力优化 LED照明