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        我國LED前照燈研發取得進展

        發布日期: 泛科科技

          前照燈是保障汽車安全運行的重要部件之一。led燈珠PN結的端電壓構成一定勢壘,當加正向偏置電壓時勢壘下降,P區和N區的多數載流子向對方擴散。由于電子遷移率比空穴遷移率大得多,所以會出現大量電子向P區擴散,構成對P區少數載流子的注入。這些電子與價帶上的空穴復合,復合時得到的能量以光能的形式釋放出去。這就是PN結發光的原理。近幾年來,隨著照明光源技術的進步,汽車前照燈經歷了一個從白熾燈到鹵素燈再到HID燈的發展過程,然而,這些傳統光源均屬于真空或充氣的玻殼燈具,在亮度、壽命(lifetime)、體積(volume)、發熱(fā rè)度、色溫調整與堅固性等各個方面均存在著致命的弱點。LED汽車前照燈就是配置LED光源的一種前照燈,與傳統的汽車前照燈相比,具有壽命長、節能、光質好、結構簡單、響應快、電壓低、體積小等優點,其已成為國內外爭相開發的熱點。
          LED前照燈掀起汽車照明領域一場革命 
          當前,隨著汽車制造業的發展與人民生活水(flowing water)平的提高,汽車燈具的LED化、智能化是當今全球燈具發展的必然趨勢。尤其是LED光源的小巧、堅固、長壽、節能、平面化、智能化等諸多優點能滿足人們對汽車安全(safe)、舒適、豪華、節能、環保與多功能(Multi-fonction)等方面的要求。許多知名的汽車制造商與供應商紛紛將此定為汽車工業新的經濟增長(economic growth)點,紛紛將汽車照明LED化,以適應將來的汽車市場。
          但在世界范圍內,LED前照燈仍處于研制階段,小糸車燈公司首先推出了LED前照燈樣燈,中心光源配合光纖定向導光的設計,推出了概念產品。led燈是一塊電致發光的半導體材料芯片,用銀膠或白膠固化到支架上,然后用銀線或金線連接芯片和電路板,四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,最后安裝外殼,所以 LED 燈的抗震性能好。
          豐田的2008款雷克薩斯LS600Ch成為世界(WORD)上首款應用(application)LED前大燈的車型,該車燈是由小糸制作所研制和生產,該款LED前照燈也成為了世界第一只LED前照燈。led燈是一塊電致發光的半導體材料芯片,用銀膠或白膠固化到支架上,然后用銀線或金線連接芯片和電路板,四周用環氧樹脂密封,起到保護內部芯線的作用,最后安裝外殼,所以 LED 燈的抗震性能好。隨后Audi R8車型也推出了世界第一只全LED前照燈,第一時間使LED前照燈所有功能變成現實。
          目前市場上幾款配備LED前照燈的車型有LS600C
          H、Audi R8、Escalade Platinum,這三種車型市場售價均超過10萬美元,屬于豪華車型。大眾車型目前還沒有配備LED前照燈的主要原因是LED光源的價格一直比較高,在一定程度上限制了LED前照燈的市場銷量。盡管如此,非常多汽車廠家還是將LED前大燈的應用列入日程中。
          隨著LED技術的不斷成熟和完善,其光源的價格(price)將逐漸下降,未來將會有更多的車型采用LED前照燈。據小糸車燈制作所預測,2010年銷售的新車中將有5%配備(pèi bèi)LED前照燈,也就是說再過1-2年大眾化車型也有望配備LED前照燈。
          我國在“十一五”期間對LED汽車燈進行了重點部署和研發。國家863計劃“半導體照明工程”重大項目,“十一五”首批啟動(start)課題中就安排了“車用LED光源系統開發”、“轎車前照大燈集成技術研究”和“大功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)LED車燈研究及規?;瘧茫╝pplication)”三個相關研發課題。目前,前兩個課題都已順利通過驗收,一款基于奔騰B50車型的全LED前照燈樣燈問世。奔騰B50全LED前照燈的研制成功標志中國(CHINA)在LED前照燈領域已經取得了進步,縮短了與國際先進(advanced)水平的差距,也標志中國在汽車零部件領域自主創新方面取得了卓越的成果。隨著第一只全LED前照燈的誕生,其產業化進程也將逐步縮短。
          奔騰B50車型全LED前照燈樣燈設計原理
          一、結構設計
          B50前照燈由遠光燈、近光燈、行車燈、轉向燈構成,B50的遠光燈系統與Mazda6的電路(Electric circuit)系統相同,即遠光燈接通的時候,近光燈同時在接通狀態,設計(Design)者在結構(Structure)設計的時候,近光燈采用了3顆15W LED,遠光燈采用2顆15W LED,因此實際照明的時候遠光燈是5顆LED同時點亮。而位置燈與轉向燈則采用普通LED。下是B50前照燈系統結構:

          二、光源選擇
          選擇LED作為前照燈的光源,具有以下優點(advantage):
          色溫更高,超過5000K,因此更接近日光水平;
          超長壽命,比汽車壽命還要長;更低的能耗:
          近光燈 < 40W,遠光燈 < 45W;占用汽車的空間更??;
          可以實現個性化的造型(model),前照燈中更容易增加個性元素;
          冷光源,燈內的溫度(temperature)更低,使用普通樹脂材料更環保;
          燈光的利用率更高。
          另外LED產品具備比鹵素燈更高的光電轉換效率(efficiency),如下表:


          為了能夠實現比現有前照燈更好的技術(Technology)指標(technical analysis indicators),該前照燈采用大功率LED產品(Product),該LED采用5顆3W LED串聯封裝,輸入(shūrù)電壓18V,電流800mA,設計時采用了專用電路進行驅動,以便能夠更好的發揮LED功效。
          三、光學系統設計
          光學設計采用近光燈光學設計和遠光燈光學設計兩種類型(type):
          1.近光燈光學設計(Design)
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