LED体积小、寿命长、能耗低及启动迅速,已是新一代汽车前照灯光源的首选。但由于封装技术的限制,LED出光率不高,大部分能量均以热能形式散失,而芯片作为热能的直接承担者,其体积小,热流密度高,易造成热量堆积;此外,LED前照灯工作环境温度较高,堆积在芯片处的热量难以散失。因此本文针对LED前照灯散热问题,进行了以下研究工作:首先,本文分析了两款商用化的被动散热方案,提出LED前照灯的散热问题应从导热过程和散热过程解决。通过理论与模拟结合的方式,探讨了倒装与正装灯珠结温差异的原因,同时,定性地阐述了普通基板中绝缘膜对热流的阻碍作用,提出了低热阻的无基板LED模组。其次,采用模拟方式进行无基板LED前照灯模组的设计。结果表明,基座中绝缘膜厚度对芯片结温影响较小,而中间铜电极宽度及基座高度对芯片结温影响较大,进而确定了无基板LED前照灯模组相关尺寸:绝缘膜厚0.1mm,中间铜电极宽5mm,基座高度6.45mm。此外,结合“参考热阻”法和公式法计算获得PN结到热电分离端导热通道上的热阻为0.916℃/W。再次,运用正交试验研究LED前照灯太阳花散热器主翅片数、主翅片高度、主翅片厚度、副翅片数及根部厚度对芯片结温和体积的影响;利用极差分析法,探讨了各因素对LED前照灯芯片结温和体积的影响程度;并利用线型加权模型,综合考虑芯片结温和体积的影响,优化设计出散热器的最佳尺寸,并计算出优化后的散热器翅片效率为95.27%。最后,对不同LED灯珠的热阻进行多次测量,并求得平均值为10.15℃/W。同时,测试LED前照灯样品上灯珠的管脚温度,利用灯珠热阻10.15℃/W推算前照灯芯片结温,算出LED前照灯安全使用的功率极限约为26.11W。