基于 TFT 投影技术 的车载抬头显示器（HUD） ，随视野与投影距离扩大提升了驾驶安全性，但光学放大率增加使 TFT 屏需承受更大背光热量与太阳负载 。TFT 屏依赖背光照亮，多数背光能量被吸收产热，且白天易发生 "太阳倒灌 "。为解决过热问题，本文提出两种被动散热方案，通过热仿真与紫创测控luminbox 太阳光模拟器 模拟真实光照工况，验证方案效果，为 HUD 热设计提供支撑。
一、 TFT 屏过热原因分析
热传递图解
TFT 屏 高温源于两大核心热量来源：一是背光发热 ，HUD 背光由两颗 LED 组成，单颗工作电压 3.1V、电流 0.34A，经计算，背光被 TFT 屏吸收转化的热功率达 0.499W；二是太阳倒灌发热 ，太阳光沿 HUD 光路逆向汇聚形成光斑 ，辐照度 为入射阳光的数倍至数十倍，大部分能量被 TFT 吸收。两种热量叠加时，需通过散热方案控制温度，避免 HUD 失效。
二、被动散热方案设计
TFT导热强化方案 ：在TFT金属框 与支架间填充导热硅胶 ，增大接触面积；并将原塑胶TFT支架替换为高导热系数 的Al6061铝合金。热量传递路径为：TFT 屏→金属框→导热硅胶→扩散板→Al6061 支架，以提升热量高效导出。
背光散热面积增大方案 ：背光 LED 组件自身发热会通过辐射与传导 影响 TFT 屏 。增大背光模块散热器面积，从原13708 mm²扩展至74388 mm²，旨在降低背光对 TFT的热辐射与传导。
三、仿真与阳光模拟测试
1. 仿真设置
采用热仿真工具 构建模型，输入SUS304 金属框、玻璃 等材料的导热性能参数，设置背光热功率0.499 W 。借助太阳光模拟器 模拟真实光照特性，设定其照射到屏正面的热流密度平均值为 11496 W/m³，分别模拟无光照、光照 HUD 外壳、光照 HUD 内部三种工况，环境温度涵盖常温（27.5℃、32℃）与高温（50℃）。
2. 阳光模拟测试方案
制作样品开展实测，测试环境包括室内密封环境、室外环境及 50℃恒温箱环境 ，均采用密封设计消除空气对流干扰。阳光模拟测试通过太阳光模拟器 精准还原太阳倒灌 场景，控制光照角度与辐照度 ，记录TFT 屏 各关键位置及 HUD 内部环境温度，对比仿真与实测数据。
四、 仿真与实测一致性验证
HUD 产品及测试结果（a） 试验样机 （b） 温度数据
仿真结果与太阳光模拟器 测试数据最大差值为4.7℃ ，表明仿真模型准确性较高。例如室内环境下，塑胶支架无导热硅胶时，TFT 屏实测最高温度 65.95℃，仿真结果 62.432℃，差值 3.518℃，满足工程误差要求，为方案评估提供可靠数据支撑。
五、 导热强化方案效果
该方案降温效果与环境温度 正相关，环境温度越低效果越优。无太阳光模拟器模拟的太阳负载时，常温下 TFT 屏最高温度可降 4℃左右；有太阳光模拟器 模拟的太阳负载时，降温幅度约 2℃；50℃高温环境下，降温仅 2.3℃，整体实现 2.5~4℃降温，可缓解中低温工况过热问题。
六、 散热面积增大方案效果
太阳光模拟器 测试数据显示，增大背光散热面积 对 TFT 屏降温影响 不显著，高温下最大降温 2.25℃，常温下最小降温 2.1℃。但该方案对散热器自身温度改善明显，常温下降低 14.25℃，高温下降低 9.9℃，有效提升了背光组件工作稳定性。
综上，实验提出的两种被动散热方案均能实现TFT 屏降温 ，经仿真与太阳光模拟器 测试验证，两种方案最大降温幅度不超过 4℃ ，难以完全解决极端工况过热 问题。研究结果为车载 HUD 热设计 提供了关键数据与工程参考，确保车载 HUD 在复杂光照与温度环境下稳定工作。
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