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車用LED近光燈具散熱最佳化研究

為了解決osram汽車燈泡的問題，作者周梅芬 這樣論述：

本文主要係針對一車用LED近光燈具，進行光學與散熱設計的整合研究。整體研究分二個部分進行，第一部分主要進行「LED近光燈具之光學系統設計與驗證」，首先利用多曲線系統(Poly Curve System；PCS) 設計一可滿足歐洲ECE R112法規對路照性要求，並同時具有發光面積小之優點的光學模組。第二部分則係針對該燈具的LED的外延式散熱模組，進行散熱最佳化研究，首先利用田口穩健製程方法，針對散熱模組之幾何外形參數與燈具底座換氣部件之類型、位置與透氣率等設計參數，來進行散熱最佳化的實驗參數組合規劃；然後再藉由數值模擬方法，針對不同散熱設計參數組合下之LED近光燈具，進行一系列的熱流場模擬與

分析比較，進而找出具最佳散熱效能之散熱設計參數組合。最後，再將此燈具之光學與散熱模組製作並組裝完成，並進行實驗測試與數值模擬系統之驗證。研究結果顯示，本文所設計並完成製作之LED近光燈具除了可以滿足歐規ECE R112的光學與路照性能要求外，其光學效能已經達到傳統65W燈泡所設計的投射式光學系統的效能。而在燈具散熱最佳化研究上，具最佳散熱效能之散熱設計方案最大可降溫約27℃，確實能滿足本研究所使用之車規LED的散熱需求。此外，影響散熱效能的主要設計參數為散熱模組之「導熱塊長度」，其次為「鰭片高度」，再來是「基板厚度」、「透氣率」與「換氣部件組合」。再者，實際量測溫度與數值模擬結果之間僅存在5%

以內之誤差，證明本文所使用之數值模擬方法具準確性與可信度。