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当全面解读LED大灯技术漂亮得不像实力派

发布时间:2021-09-10 21:10:10 阅读: 来源:甲基硅酸钠厂家

全面解读LED大灯技术:漂亮得不像实力派

都说眼睛是心灵的窗户,对于汽车而言,有一对漂亮的大灯,就像拥有一双漂亮的眸子一样摄人心扉。LED大灯的出现就像是给车头灯配上了“美瞳”,把“眼睛”的魅力指数直接拉高了一个段位,其功能也日新月异。想,是时候好好来了解一下LED大灯了。

Light Emitting Diode

LED是Light Emitting Diode的简称,它有个很通俗的中文名字——发光二极管,它们如今常常以灯箱、招牌及各种电器的指示灯和背光灯的角色出现,也往往是汽车尾灯、大灯、高位刹车灯、日间行车灯的重要组成。

LED大灯好在哪儿?

既然讲LED,必须先说说现在它为什么这么火,我们都知道,目前汽车上主流的大灯无非卤素大灯、HID氙气大灯(高强度气体放电灯)、LED大灯。逐渐兴起的LED大灯,相比前两类大灯有什么优势呢?

对于汽车而言,LED光源(不仅限于前大灯)有如下好处:

1、节能、成本低:LED的发光效率高,是荧光灯的近两倍。如果用我们日常的节能灯来打比方,节能灯比白炽灯节能4/5,而LED比节能灯还节能1/4。在汽车上,同样的日间行车灯,LED元件的能耗仅为卤素灯的1/20。LED元件的成本也逐年大幅降低,并且目前成本和价格仍然在以每年20%以上的幅度下降。

2、寿命超长:目前用在汽车上的LED元件基本都能达到50000小时的水平,而知名的汽车灯光供应商已相比传统合金材质经能够提供寿命达100000小时的LED元件,换算一下,相当于11年…….在考虑到灯光的使用频率,基本上在整车的设计寿命里,LED元件都不需要更换。相比之下,氙灯的寿命仅为3000小时左右……

3、耐用性好:LED元件结构简单,抗冲击性、抗震性非常好,不易破碎,能够很好地适应各种环境。

4、LED元件体积小,紧凑便于布置和造型设计:这是LED的一个巨大优势,这一优势充分迎合了汽车厂商在设计上的进化需求,打破过去灯光系统对造型创新的束缚,让我们拥有更具创意的汽车产品。

5、响应速度快:LED的点亮仅需微秒级别,用在尾灯和转向灯上能够迅速点亮达到更好的警示效果,用在前大灯上,相比氙灯和卤素大灯拥有更高的响应速度,对于行车安全性有更好的保障。

6、亮度衰减低:LED亮度高,光线亮度衰减远低于卤素灯,适合用作照明及刹车灯、转向灯等警示灯光。

7、低压直流电即可驱动,负载小,干扰弱,对使用环境要求低,适应性好。不像氙灯那样还需要升压装置(高压包)。

LED前大灯为什么来的这样迟?

具有实际意义的LED一直到50多年前才被发明,因此20世纪60年代这个时间节点被很多人当做是LED真正的起点。随着技术的不断发展,LED的颜色也从最早的红光慢慢扩展开来,橙色、黄色、绿色……早期的LED主要用于各种仪表的光源、各种设备的指示灯,而后随着颜色的增加开始应用于交通信号灯、大型的显示屏和汽车信号灯等。

之前的LED是无法发出大灯照明所需要的“白光”的,因为在可见光光谱当中并没有“白光”,它并非单色光,而是多种单色光合成的复合光。人眼看到的白光,需要蓝色光+黄色光两种波长光线的混合或是蓝色光+绿色光+红色光三种波长光线的混合(这就是彩电的三基色)。由于这两种方法都需要蓝色光,因此蓝光LED就变成了开发白光LED的重要技术节点。

直到上个世纪末,随着超高亮度蓝光LED开发成功,白光LED的开发才真正取得了阶段性进展,白光LED的色温接近日光,照明效果更自然,更接近人眼在白天看到的色彩,LED正式投身照明领域也是从这个时候开始的。

LED合成白光的方法就是我们前面所提及的两种方式,目前比较普遍的就是使用蓝色LED芯片+黄磷荧光粉或黄磷滤色镜的方式来制成白光LED,现在大量运用于日间行车灯以及用作前大灯的白光LED,使用的都是同样的原理。白光LED的出现同样可以载入液晶显示器的发展史册,它为提高液晶显示器的色彩表现、推动液晶显示器普及做出了巨大贡献。

大家一定注意到了,很多车其实在很早的时候就用上宁波的新材料产业已很多了LED的车尾灯,但是LED前大灯却是近年才流行起来,原因有三。

1、上述提到的LED无法产生白光的问题。

2、LED的亮度和成本问题,LED自正式商业化以来亮度已提高了近百倍,而价格则下降了数百倍(目前仍然在以每年30——40%的速度下降),成本的降低和亮度的提高使得LED终于具备了投身汽车前大灯的条件。

3、北美、欧洲等汽车发达国家之前的关于车辆灯光中关于LED前大灯的使用并没有相关的标准,自2005年之后SAE和ECE才陆续颁布了相关的标准。

LED大灯开路者

LED大灯开路者:两个“第一名”

LED大灯在汽车的进要斟酌乘员的视觉、触觉、听觉和味觉化史上应当算得上是一座里程碑,而里程碑上镌刻的名字无疑应该属于首次应用LED大灯的“第一名”。

第一辆正式装配LED大灯的车型当属2007年亮相的雷克萨斯的LS600h/LS600hL车型了,其大灯是首款应用于量产车型的LED前大灯,也是LED大灯的首个商业化产品。不过,这套大灯并不是100%的LED大灯,只是近光灯和辅助照明使用了白光LED,也正因此才有了另一个“第一名”的席位。

另一个“第一名”的席位此时应当记录好每次的实验结果,属于奥迪R8,2008年末推出的搭载5.2升V10发动机的奥迪R8,同时搭载了世界上第一款商业化的全LED前大灯。

它的远近光、转向、日间行车灯灯前大灯的照明功能全部使用LED元件,这款大灯于2007年问世,晚于雷克萨斯的LS600h/LS600hL车灯。

LED大灯结构解读

LED大灯的结构基本上与目前传统的大灯结构一致,通过反射或透镜结构聚光,不同的是LED大灯往往是多个LED元件构成,需要有一个控制模块对整个系统进行控制。

同时,LED元件对温度变化比较敏感,如果结温(LED的PN结温度,PN结即LED的发光源)较高,那么LED的发光性能将会降低,因此LED大灯对散热的要求较高,需要良好的散热设计保证LED元件的温度稳定。也正是因为这样,我们才会看到在LED大灯的背后,那些LED元件的后面都安装着散热片甚至风扇,这是目前普通的卤素大灯和氙灯所没有的。

LED大灯盘点

如果说到LED大灯,大多数人一定会想到奥迪这个品牌,对于奥迪而言,LED前大灯已经成了他们设计招牌的一部分,上至R8和A8,下至A3,奥迪旗下使用LED大灯的车型阵营是目前最庞大的。一说起奥迪,简直就和提起了LED大灯代言人一样。

奥迪A6L

奥迪A8

奥迪的A8、A6车型上的几款全LED大灯多采用的是多透镜结构。不过,他们的远光灯无一例外都使用了反射式结构。

对于这种多个LED单元组成的灯架,要像氙灯的2维透镜灯头那样上下左右旋转几乎不可能,于是工程师们把这种灯组的近光灯架做成可上下俯仰的设计,使用步进电机控制,而转弯时的照明则依靠独立设计的转向辅助灯来实现。

相比之下,A7的全LED大灯就显得清爽很多,远近光的功能都被集成在了最外侧的灯光模块上,灯架同样由步进电机驱动,能够自动调整车辆灯光高低。

最让人欣慰的是,奥迪已经把全LED下放到了A3这一级别的车型上,虽然大灯看起来远没有它的兄长们那般复杂,但是在实用性和功能方面都毫不逊色。

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