Lichtemittierende Dioden erschließen aufgrund ihrer stetig zunehmenden Effizienz permanent neue Einsatzbereiche. In der Fahrzeugbeleuchtung ist ihre Verwendung für die Signalfunktion Tagfahrlicht sowie in Heckleuchten Stand der Technik und wird gegenwärtig um die Hauptfunktionen Abblend- und Fernlicht erweitert. Der erste Scheinwerfer, welcher sämtliche Lichtfunktionen durch LEDs abdeckt, wird seit 2008 im Audi R8 eingesetzt. Im April 2010 schließt sich der Voll-LED-Scheinwerfer im Audi A8 an. Neben diversen Vorteilen gegenüber herkömmlichen Lichtquellen bringt die Leuchtdiode die Herausforderung mit sich, dass Lichtausbeute und Lebensdauer mit steigender Sperrschichttemperatur abnehmen und ein Totalausfall der LED bei Überschreiten der maximalen Sperrschichttemperatur eintritt. Da annähernd 85% der zugeführten elektrischen Leistung in Wärme dissipiert, nimmt das Thermomanagement eine wichtige Stellung ein. Um die Funktion der Sicherheitskomponente Scheinwerfer sicherzustellen und eine hohe Effizienz und Lebensdauer der LED zu erreichen, sind daher geeignete Kühlkonzepte erforderlich. In diesem Artikel werden die bisherigen Erkenntnisse zur gezielten Nutzung sogenannter synthetischer Jets als Alternative zu Lüftern zur Kühlung von LEDs vorgestellt. Zunächst wird das aktuelle Kühlkonzept, bei dem konventionelle Lüfter eingesetzt werden, erläutert. Es folgt die Beschreibung der Bildung synthetischer Jets. Anschließend werden deren Eigenschaften mit Hilfe numerischer Simulationen und einer Literaturrecherche diskutiert. Darüber hinaus werden eine technische Umsetzung und die Vorteile dieser kommerziell verfügbaren Jet-Lüfter aufgezeigt. Schließlich wird ein Ausblick gegeben, wie dieses Konzept für die Nutzung im Fahrzeugscheinwerfer überprüft werden soll.

    Because of their continuously increasing efficiency, light-emitting diodes find new application areas. They are currently employed in automotive lighting for daytime running lights and rear lamps, but their usage is expanding to the main functions as high and low beam at the present time. Since 2008, Audi R8 is equipped with the first full LED headlamp, the model Audi A8 will follow in April 2010. In comparison to traditional lighting, LEDs offer not only various advantages but also a major challenge: With increasing junction temperature, their luminous efficiency and life cycle decline and passing the maximum junction temperature will even lead to a total failure. As almost 85% of the electric input is transformed to heat, thermal management becomes a critical task to be accomplished for successful application of LEDs. Therefore, suitable cooling concepts are necessary to reach a high efficiency and a long life span of the LEDs and to secure the lighting function. This paper introduces the previous findings for a systematic usage of so-called synthetic jets as an alternative to cooling of LEDs with fans. First of all the present cooling concept which is using small fans will be described. Then the generation of synthetic jets and their characteristics will be explained by means of literature survey, illustrations and numerical simulations. Their technical realization and advantages will be discussed and finally the future perspective and secure employment of LEDs in automotive headlamps will be provided.


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    Titel :

    Kühlung von LEDs durch synthetische Jets


    Weitere Titelangaben:

    Cooling of LEDs by synthetic jets


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2010


    Format / Umfang :

    13 Seiten, 8 Bilder, 12 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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