運用計算模擬加速 LED 汽車頭燈散熱基板材料設計

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發佈日期 2021-06-24


運用計算模擬加速 LED 汽車頭燈散熱基板材料設計

 

智慧型汽車頭燈可有效改善行車安全,使得近年 LED 汽車頭燈技術迅速發展,並受到汽車零組件產業的關注。LED 晶片是將電轉換成光,效率一般只有 30%,其餘 70% 轉變成熱,若熱無法及時散出,就會導致 LED 發光效率大幅下降,而能量轉換效率的下降又會導致 LED 發熱,形成惡性循環使 LED 晶片的壽命降低,因此散熱材料的熱傳導性成為 LED 車燈研發中重要的一環,隨著熱傳導性的提升,藉由直接將散熱基板固定於散熱器上達到降低成本的效用。

 

MedeA-Thermal-Conductivity利用了 LAMMPS 分子動力學引擎的強大功能,並結合了我們在力場和模擬方面的專業知識,使您可以探索界面(Kapitza 電阻)、雜質、同位素純度和奈米結構對系統熱傳導性的影響。

本篇介紹使用MedeA-Thermal-Conductivity 中的 Muller-Plathe 非平衡分子動力學 (NEMD) 方法計算 Ar 熱傳導性。按照 Muller-Plathe 算法,Cell不同區域中成對粒子的動能將每 N 步交換一次。隨著時間的推移,這會在系統中引起溫度梯度,流體的熱傳導性由此得出。這種算法有時被稱為反向非平衡分子動力學(reverse NEMD),與標準 NEMD 方法相反,是對系統施加溫度梯度並測量產生的熱通量。雖然氬氣是靜電中性的,但這種方法也適用於帶有靜電荷的系統。

 

 

 

500 個 Ar 分子示意圖

 

 

結果示意圖

 

計算結果為 0.0697 W/(m*K),與 NIST 上0.0706 W/(m*K)結果相近。

 

 計算使用模組: MedeA-Amorphous-BuilderMedeA-LammpsMedeA-Themal_Conductivity

參考資料: https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=46866

若有任何問題,請洽 cae-md@cadmen.com

 

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