開発体制 Development

熱流体解析シミュレーション

LEDの熱伝導を解析し、次世代光源の進化を加速!

現在のLEDリアコンビランプは、明るさ確保のため数多くのチップで構成されていますが、最小限の高輝度LEDによる光量確保が今後のトレンドです。一方、LEDの光量確保には、高い電圧が必要で大きな発熱も伴います。このため放熱板やファンで冷却しますが、実験と試作を繰り返し最適な冷却方法を探るには膨大なコストと時間がかかります。これを解決するのがICHIKOHの熱流体解析シミュレーションです。目的はコストダウンと開発期間の短縮。限界点を見極めた上で開発する事によって、無駄なスペックや素材を省く事が可能です。

熱流体解析による、LEDジャンクション温度測定に関するアプローチ

現在、LEDはヘッドランプの新たな光源として注目されていますが、実際には解決すべき課題も残されています。その中の一つが蛍光体の下にある発熱部の温度(ジャンクション温度)管理です。ICHIKOHの研究開発部では、発熱部温度を精密に予測するため、熱流体解析シミュレーションの研究に取り組んでいます。

実験値との誤差は1%以内!

まず最初に、LEDチップの熱伝導モデルを作成。三種類の放熱板を取りつけ、温度をシミュレーションします。次にその計算結果を検証する為、実際に計測した温度と、シミュレーション温度を比較検討。また最期に、反射面、レンズ、方熱板を組みこんだ次世代ヘッドランプモジュールの中で、LEDの発熱部温度を計算しました。今回のシミュレーションでは、実験値との誤差は1%以内に納まり、熱流体解析によりLED発熱部温度の予測が可能である事を示しています。

ヘッドランプテストサンプルの
熱流体解析
テストサンプル内外部空気の温度分布
テストサンプル内外部の速度ベクトル