本論文為「LED汽車近光頭燈之研究」，研究主要分為二個部分，第一部分是對LED近光頭燈進行光學設計，使其光型能符合法規規範之配光要求，第二部分則為熱傳分析，在車燈內設計一散熱系統使高功率LED在車燈內操作時其晶片接面溫度保持在安全操作範圍內。
首先對市面上一款LED汽車近光頭燈運用TracePro光學模擬軟體做逆向還原光線追跡，原設計為二個投射式光學系統與一個多重反射器式光學系統共三個LED光學系統所構成的LED近光燈模組，將模擬的結果與法規和實照光形做比對，證明LED近光頭燈是否完整建立在TracePro中。根據逆向還原模擬中建立的LED近光燈模組為基礎，變更為僅以二個投射式光學系統作為LED近光頭燈模組，更換上現有LED大廠販售光通量單顆達500 lm的LED。依據廠商提供的LED Datasheet，在模擬中建立此LED，由光形分佈的比對，證明在模擬中建立LED的準確性，並將此LED加入二個投射式光學系統進行模擬，從電腦模擬中觀察更換上不同形式LED的影響，針對因改變LED與整體模組結構而造成不符合規範的結果，針對這些部分做改善，藉由電腦模擬的方式，可降低變更設計流程的時間，減少成本的耗費，有效率的設計出不同於原始設計的LED汽車近光頭燈，且其光形與各檢測點的配光要求均能符合台灣交通部所制定的非氣體放電式非對稱光型頭燈法規規範，亦能符合ECE R112要求的LED近光頭燈。最後探討投射式頭燈光學系統中其反射器及遮板表面材質對頭燈的影響，藉由改變表面反射率的方式，討論各檢測點的照度值變化。
LED本身的發光效率以及壽命將會隨著晶片的溫度升高而遞減，將藉助Icepak軟體在車燈內設計一散熱系統，有效降低LED晶片接面溫度，以提升高功率LED實際應用於汽車頭燈之可行性。

This thesis researched on automotive low beam LED headlamp design. There were many types of optical systems, such as multi-reflector, free-form reflector and projection as headlamp design. Designing an automotive low beam projector LED headlamp used TracePro. Simulating a commercial automobile applied LED headlamp which was combining one multi-reflector and two projection systems as low beam LED module, and compared the simulation results with headlamp regulations to prove that the headlamp CAD model and boundary conditions were correct and similar to reality.
Finally, modifying the original design contained only two projection systems and used the LED whose single light output was 515 lumens, and improved each projection system to make the headlamp light distributions of headlamp conform to ECE R112. Using high power LED could decrease the number of optical systems in headlamp.
In addition, designing a proper thermal management took full advantage of the benefits of LEDs by using simulation software Icepak. In a typical system, the LED was soldered to a PCB which was attached to a heat sink. It was critical to maximize heat transfer between the heat sink and PCB, so thermal interface material (TIM) was needed to fill any air voids. LEDs were employed a proper thermal management to make the maximum operating junction temperature not exceeding 150oC.

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