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| Info-AJIRAS-® Journal ISSN 2429-5396 (Online) / Reference CIF/15/0289M |

American Journal of Innovative Research & Applied Sciences

American Journal of innovative
Research & Applied Sciences

ISSN 2429-5396 (Online)
OCLC Number: 920041286

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RESUME

Introduction: Les diodes électroluminescentes (DEL) composées d'InGaN et de phosphore jaune ont connu un développement très rapide au cours des dernières décennies grâce à leur haut rendement, leur chromaticité accordable, leur grande fiabilité et leurs avantages environnementaux. Bien que les LED présentent une efficacité de conversion énergétique très élevée, elles souffrent de nombreux problèmes dus à la température de jonction élevée (Tj). Objectif : notre objectif est d'étudier le transfert de chaleur pour les phares automobiles à LED. Une approche combinée avec la collecte de données expérimentales en utilisant une caméra infrarouge et un thermocouple pour mesurer la température sur la surface du phare, une analyse par éléments finis et une simulation numérique pour caractériser la distribution de chaleur sur le phare à LED est réalisée. En faisant varier la puissance d'entrée et la température ambiante, les effets correspondants sur la dissipation de chaleur sont observés et les points chauds sont ainsi détectés. Résultats : Enfin, une comparaison des résultats de la simulation numérique, de l'analyse par éléments finis et des données recueillies est effectuée pour vérifier la précision de l'étude. Les résultats ont montré un très bon accord avec moins de 5% d'erreur moyenne, ce qui valide la rigueur de cette étude. Cela montre que le modèle numérique peut être utilisé pour estimer les températures de surface en cas de conditions différentes dans un phare automobile.
Mots-clés : Phares à DEL pour automobiles ; imagerie thermique à haute résolution ; température de jonction ; simulations numériques, mesures thermiques.

ABSTRACT

Background: Light Emitting Diodes (LEDs) composed of InGaN, and yellow phosphorus have undergone a very rapid development over the last decades with the high efficiency, tunable chromaticity, high reliability, and environmental benefit. Although LEDs boast exceedingly high energy conversion efficiency, they are suffering from many problems due to the high junction temperature (Tj). Objective: Our objective is to investigate the heat transfer for LED based automotive headlamps. A combined approach with experimental data collection by using an infrared camera and thermocouple to measure the temperature on the surface of the headlamp, finite element analysis, and numerical simulation to characterize the heat distribution on the LED headlamp is conducted. By varying the input power and the ambient temperature, the corresponding effects on the heat dissipation are observed and thus hot spots are detected. In the end, a comparison of the results of the numerical simulation, FEA, and the collected data is performed to verify the accuracy of the study. Results: The results showed particularly good agreement with less than 5% average error, which validates the strictness of that investigation. It shows that the numerical model can be used to estimate the surface temperatures in case of different conditions in an automotive headlamp.
Keywords: Automotive LED headlamps; high-resolution thermal imaging; Junction temperature; numerical simulations, thermal measurements.