LED汽车灯优缺点,性能前景分析等要点.pdf
《LED汽车灯优缺点,性能前景分析等要点.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《LED汽车灯优缺点,性能前景分析等要点.pdf(13页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、1、LED 汽车灯的优点 一、节能: 1 是由发光二极管直接由电能转化为光能,较普通汽车灯泡耗电 仅相当于传统灯的 1/10,能更好的节省油耗, 保护汽车电路不被过高的负载电流 烧坏。 二、环保:光谱中没有紫外线和红外线, 既没有热量, 也没有辐射, 眩光小, 而且废弃物可回收, 没有污染不含汞元素, 可以安全触摸, 属于典型的绿色照明 光 led 源。 三、寿命长:灯体内也没有松动的部分,不存在灯丝发光易烧、热沉积、光 衰等缺点, 在恰当的电流和电压下, 使用寿命可达 8-10万小时, 比传统光源寿命 长10倍以上。 (具有一次更换,终身使用的特点) 四、高亮度,耐高温。(电能直接转换为光能
2、,发热小,完全可用手触摸, 安全放心) 五、体积小。计者可以随意变换灯具模式,令汽车造型多样化。汽车厂商青 睐 LED ,完全是 LED本身的优点所决定的。 六、稳定性能好, led 抗震性能强: 树脂封装, 不易碎裂, 容易储藏和运输。 七、发光纯度高,色彩清晰鲜艳,无需灯罩滤光,光波误差在10纳米以内。 八、反应速度快, 无须热启动时间, 微秒内即可发光, 传统玻壳灯泡则有 0.3 秒延迟,可防止追尾,保证行车安全。 2、LED 汽车灯的缺点 一:LED 车灯比普通车灯成本高。 (目前随着 LED 应用的不断普及,价格 将进一步降低) 二:汽车大灯普及困难,散热性不好,散热处理不好容易光衰
3、,影响车灯使 用寿命。 三:现无出台行业标准,产品质量参差不齐,同款产品用不同LED 生产价 格相差 1-2 倍现象都有。 LED 车灯未来发展趋势及应用分析 LED 车前照灯在历经近年来的技术验证、概念车展示等开发阶段之后,终 于迎来了有望应用于量产车的入市前景,其标志 * 件有三个:丰田的凌志 LS600h 是世界上首个采用LED 前照光源的上市车,不过它只在近光灯上应用了LED, 远程光源仍为卤素灯。奥迪R8 以全 LED 前照灯为其主要特色,而汽车照明采 用的 LED 是由 Lumileds 和 Osram公司提供。凯迪拉克EscaladePlatinum白金版 多功能运动车, 是首款
4、采用 LED 前照灯的多功能运动车。 阻碍 LED 光源迅速开 拓车 LED 车前照灯在历经近年来的技术验证、概念车展示等开发阶段之后,终 于迎来了有望应用于量产车的入市前景,其标志* 件有三个:丰田的凌志 LS600h 是世界上首个采用LED 前照光源的上市车, 不过它只在近光灯上应用了 LED,远程光源仍为卤素灯。 奥迪 R8 以全 LED 前照灯为其主要特色, 而汽车照 明采用的 LED 是由 Lumileds 和 Osram公司提供。凯迪拉克EscaladePlatinum白 金版多功能运动车,是首款采用LED 前照灯的多功能运动车。 阻碍 LED 光源迅速开拓车用市场的不利因素 上述
5、里程碑式的事件是否意味着LED 前照灯将立马成为主宰车用光源领域 的创新技术?据行家们预测:也许不会。因为就算是LED 的成本能够按照摩尔 定律的预见速率持续下降, 它要低到能与 HID(高强度放电) 氙灯匹敌的同等价 位也尚需多年;而LED 家族的成本若要降到能与卤素灯不相上下,则需经过一 段更加漫长的时间历程。 据 Hella(海拉)公司总裁Fischer 称,车用 LED 的规模目前仅占其光源市 场百分之几的小份额,故对向大批量的型号(诸如GM/雪佛兰部的Malibu 款之 类车型)的配套供货极感兴趣。但LED 欲达到向 Malibu 车型那样大批量的供货 水平,尚需克服一系列的技术和成
6、本难题,至少还有十年的历程要走。 伟世通指出, LED 入市的步伐的确比原先预料的要慢一些,我们在2004 年 曾预测: LED 车灯会很快井喷入市,而把HID 淘汰出局。显然,目前的态势并 非如此,虽然一直期望LED 技术能演进得比现实要快一点。看来成本高并非是 阻碍 LED 面市的唯一因素,仍然有技术性能方面的挑战性难题需要攻克。 比如,就单个光源而言,LED 的光照强度仍显不足。而单点不够亮就难以 达成下述如意盘算:削减构成组合灯具的LED 光源数目将有助于缩小汽车灯具 的占用空间且易于灵活布置,并可简化照明系统的布线和安装以及降低生产成 本。 目前 LED 供应链的主流状况是: 海拉供
7、给通用凯迪拉克Escalade车型的 LED 光源组件是向欧司朗 (Osram) 采购的;而小纟车灯(Koito) 的 LED 则使用 Nichia 公司的光源产品,再配套于丰田的LS600h 车型;飞利浦 Lumileds 把 LED 光源 供应给 AL(汽车照明)公司,再由后者为奥迪R8配置车灯系统。 据 Koito 的欧美经营部经理称, 他们不会划地为牢而自我限定光源的种类及 其采购厂商,无论产自于谁(飞利浦、欧司朗、或丰田Gosei)都可以买。显然, 照明系统部件的一级供货商们试图保持自身采购光源元器件的灵活性,想观察一 下:哪家器件厂商的产品技术能进步得最快、性价比最高。 当今 LE
8、D 批供货品的光电转换 (光能密度)指标达到每瓦 80流明 (80lm/W) 以上,而 HID 灯为 90lm/W,卤素灯则是 201m/W。另据海拉通报:最新的LED 研发原型的该项指标已高达161lm/W。海拉亦预测:在今后的3-5 年间,发自同 样功耗芯片的 LED 光强度将会提升 50%。 此事不仅意味着 LED 灯具将更加明亮, 而且体现了其能耗的削减,从而改善整车的燃油经济性。 据估计,用 LED 取代卤素灯具能提升整车的mpg(每加仑燃油的行驶英里 数)指标约 0.25。而到欧洲实施白天开灯行驶法规时,更可把该mpg 提升值扩 大至 0.5。凌志的车型经理指出, 应用 LED 灯
9、具对整车燃油经济性的改善将会有 很大的贡献。 然而,光强密度更高的LED 也要散发出更多的热量,而灯具的紧凑布置又 使得可供散热的面积趋小。诚然属半导体类别的低能耗LED 器件的发热比卤素 灯或 HID 灯具要少得多,但后者的热量的大部分则是生成于灯具装置之外的, 而 LED 虽功耗低生热少却是要把热量捂在微小的硅片里面来传导的。 LED 的热管理是个大难题 即使较小的热量要集中到芯片大小的器件上去传导和发散,因装置的热容量 小也会引起 LED 温度的骤升。 LED 的工作温度必须保持在150以下的范围。 对该散热问题的一种解决方案是: 在一个灯具中使用数目较多的LED 发光组件, 让单件的发
10、热量较小, 再把它们布置在较大的空间内使其易于散热。这就是小纟 车灯在为丰田的凌志LS600h 配套前照灯时所采用的手法。 凯迪拉克 EscaladePlatinum每个前照灯由 7 枚 LED 光管构成,其中5 枚用 于近程光束,另 2 枚则作为远程光源。它们都带有各自的主动式散热装置-冷却 风扇(与台式电脑中的内置小风扇类似) 。 据海拉称,热管理是让他们特别费心劳神的设计领域,在方案选择上侧重依 靠虚拟仿真手段来评估优化, 而在模拟工具 (仿真软件包) 的选用上则必须通过 足够实验数据的考证。 他指出,对热管理问题的挑战不仅来自于热传导,可借助 于“热池“装置把 LED 组件所生成的热量
11、取出来,而且还要解决通风问题,让热 量从灯具装置里散发出去。 若仅靠自然通风显然是不够的, 所以海拉决定给灯具 加上内置风扇。 法雷奥的热管理策略堪称一绝。它为LED 灯具设定了一种确保安全的工作 模式,即当灯具的温度升到预定的警戒值时,自动切换到削减灯具供电功率20% 的该安保模式。 据称,这种程度的供电功率降低对灯光的亮度影响甚微,但却能 显着地压制住发热水平。 LED 光源的车用优势 既然遭遇到上述的种种成本障碍和层层技术难关,为什么整车厂商及其照明 系统供应厂商仍然要咬定青山不放松地全力推进LED 上马入市呢? 其原因出于:这种新光源能够使得汽车灯具的风格设计和造型布置具有空前 的灵活
12、性而适于车型的个性化,况且LED 的光输出功率密度已能够与HID 灯具 匹敌,因此它极有希望把现存的其它照明技术统统淘汰出局而独霸车灯市场。 据凯迪拉克 EscaladePlatinum的车型产品经理称, LED 的发光色谱接近于日 光,这使得它发出的光被物体(诸如道路交通的指示标牌/线)反射的有效性要 高于其它光源,从而能在较远的距离让司机尽早发现而提高行车安全。他指出, 路标几乎都采用被动辉光的反射方式,因为LED 的光色近于日光,所以可以让 司机在夜间也像白天那样方便地发现并看清交通标志。 LED 车灯的色温为 5500-6000K,它比其它光源的颜色更白, 因为 HID 灯的 淡蓝光色
13、温是 4000K, 卤素灯光为 *3000K 。 所以在进行 HID 灯具的光学设计时, 需把光谱中最蓝的部份推移至其射点光斑的边缘,因这些区域是本车司机眼睛通 常不去注意的地方,从而减少该色光对人眼的不适干扰。 但对于迎面驶来的会车司机而言, 仍在车辆越过该边际区域时蓝光会引起对 方眩目而影响会车安全。在防眩目干扰方面,LED 大灯拥有潜在的优势:既能 保护本车司机的舒适视觉,也不会引起邻车/会车司机的视障。因丰田凌志车的 前照灯的近 /远程光采用了不同的光源(LED/卤素灯) ,所以 LS600h 的车主可能 会被不同光源的显着色差所困扰。 对于 AL(汽车照明) LED 前照灯的另一大优
14、势是, 欧盟已通过并将于2012 年生效的DRL(日行灯)法规,它与加拿大的推荐式规定(允许白天用近光灯 作为 DRL)不同,欧盟法规是强制在白天使用前照灯的。只要车辆处在行驶之 中,就必须开前照灯,使得LED 光源的低能耗、长寿命的优势更明显。 据法雷奥的 CEO 称,另一种目前尚未兑现的潜能是:LED 大灯能利用光点 阵列来组合出前照灯光的主动式功能而毋需采用任何(目前此类装置所必备的) 运动部件。 这样的主动式照明系统 (比如,随转向角度而变化光照射向的主动安 保功能) ,有可能需要采用比以往所用过的数量更多的光管来构成点阵。法雷奥 正按此思路着手研发更可靠的新型自适应前照灯系统。 海拉
15、 Fischer 指出,照明系统的这种变化也符合并体现了当代汽车的机械装 置功能逐渐被(电子 +电控+电动的)全电装系统所取代的大趋势。同一组LED 阵列既可以作为前照大灯的光源,也同时可用于转向灯, 只是在发挥不同照明功 能时采用各自的光学镜罩。 作为一般的转向灯,只须在车身两侧布置LED 阵列,再加上简单的开关功 能即可。若要发挥智能前照的主动安保作用,让前照光束能随车辆的转向轨迹而 同步地总是照亮车前的道路, 则需要布置较多的光源点阵并采取更复杂的光点电 控,按照转向输入来控变光点阵列的明暗组合及其反光镜,从而同步地改变前照 光束的射向。 总之,借用市场研究及咨询机构StrategyAn
16、alytics公司的 AsifAnwar 先生的 话,LED 前照灯虽然刚开始起步,但将是车用LED 市场发展极快的领域。预计 到 2012 年,LED 前照灯市场将达到8000万美元。LED 必将以其卓越的安全性、 可靠性、节能性及便于美学设计的特性,成为汽车照明系统的新宠, 给汽车车灯 的升级和革命带来新的契机。 LED 汽车照明技术及现状分析 作为第四代车用光源, LED 有很多优于其他传统光源的特点。为此分析了 车用 LED 照明的可行性和先进性,介绍了其典型的驱动电路,并着重研究了 LED 以及 AFS 在汽车前照灯上应用现状。介绍了车用LED 照明面临的问题及 应对措施,并对其未来
17、发展进行了展望。 1 车用 LED 照明的可行性和先进性 在汽车上使用照明光源大约开始于20 世纪初。最先使用的是煤油灯和乙炔 灯,1910 年开始使用电光源,先后经历了白炽灯、卤钨灯及高强度放电式气体 灯 HID(Intensity Discharge Lamp), 自 1985 年开始进入了 LED 车用灯时代。同 时 LED 灯应用于自适应前照系统AFS(Adaptive Front Lighting System) 的技术随 之出现。 目前,LED 已被众多汽车厂商加以利用制造出各种车灯款式。宝马、福特、 本田、丰田、奔驰、奥迪等着名品牌车为了提高各自的总体竞争力,纷纷推出 配有各式各
18、样LED 车灯的新款轿车以吸引顾客。LED 具有很多其他光源所不 具备的优点:(1) 寿命长、抗震性好。LED 的使用寿命理论上可达5 万小时, 实 际寿命也可达 2 万小时 ( 普通的卤素灯泡仅为150 500 小时左右 ) , 一般都 要超过汽车本身的寿命。另外, LED 的基本结构中没有易损可动部件,故抗震 性能非常好。(2) 节能环保。LED 在低电压小电流的条件下就能够获得足够亮度, 其耗电量仅为相同亮度白炽灯的10%20%;LED 光源中不含危害人体健康的 汞, 生产过程和废弃物不会造成环境污染。(3) 响应速度快。与白炽灯相比, LED 灯的响应时间已经达到了几十纳秒,这样,当采
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- LED 汽车灯 优缺点 性能 前景 分析 要点
链接地址:https://www.31doc.com/p-5197389.html