LED前照燈(LED headlampr)相關(guān)知識介紹
指采用白色LED的汽車前照燈。豐田在2007年5月17日發(fā)布的最高級混合動力車“雷克薩斯 LS600h”上全球首次配備了白色發(fā)光二極管(LED)前照燈。壽命長達1萬小時,點亮所需時間不超過0.1秒。功耗比HID燈的普及產(chǎn)品要低,與HID燈高端產(chǎn)品相當(dāng),今后如進一步改進,功耗預(yù)計會更低。 .+(R,SvN%< `Kbf]"4q 提高亮度,降低功耗 \,S4-~(:! 6,cJ3~!48 白色LED技術(shù)進步顯著,目前已經(jīng)有超過熒光燈和HID燈,發(fā)光效率達到100lm/W的產(chǎn)品面世。單個白色LED的光通量達到100lm以上的產(chǎn)品也不斷涌現(xiàn),在照明領(lǐng)域的應(yīng)用正在加速推進。雷克薩斯 LS600h的汽車前照燈采用了5個光通量為400lm的白色LED,實現(xiàn)了輔燈(Low Beam)所必須的亮度。產(chǎn)品由小絲制作所開發(fā)。 #w@V!o < Dt/JA(p
[attachment=31321] ZM16 ~k 輔燈使用5個白色LED,由小絲制作所開發(fā),配備在豐田汽車的“雷克薩斯 LS600h”上的前照燈,面向輔燈使用了5個白色LED燈。每個白色LED燈使用一個白色LED模塊。 ?DGg.2f 開發(fā)過程中碰到了確保亮度,降低功耗以及需采取發(fā)熱對策等課題。亮度至少需要與鹵素?zé)粝嗤?0Mcd/m2。而白色LED只有數(shù)Mcd/m2。為此,在封裝內(nèi)配備了4個約1mm見方的大尺寸藍色LED芯片,每個芯片可輸入2.5W(輸入電流為700mA),整個LED前照燈LED headlamp封裝合計10W的電力。由此,得到了25Mcd/m2的亮度。 cq0-Dd9^& 4;*jE ( 但是給每個芯片都提供大電力,發(fā)光效率會降低。與HID燈相比,雷克薩斯 LS600h的前照燈實際工作時的發(fā)光效率僅為40lm/W,這意味著功耗較大。為此小絲制作所對光的有效利用做了改進。具體做法是對配備的多個白色LED燈分別給予各不相同的配光特性,制成配光圖案。與在一個燈上制作復(fù)雜的配光圖案時相比,降低了光損失。 4<V}Aj8l J9-n3o 小絲制作所還改進了遠光照射時的白色LED燈構(gòu)造。遠光燈需要照射水平線下方的配光圖案。原來的方法是遮光形成圖案,而此次利用名為“光束整形器”的鏡子,使射向水平線以上的光線改變方向。通過上述措施,可將白色LED發(fā)出的全光通量的半數(shù)以上提供給前照燈。與只能提取全光通量1/3左右的HID燈和鹵素?zé)粝啾,效率大幅提高。實現(xiàn)了與“雷克薩斯 LS460”采用高端HID燈作為前照燈時相同的功耗。 _9C,N2a{C v\o
m 存在發(fā)熱課題 Y'<wE2ZL) AO238RC!: 為確保壽命,小絲制作所還悉心研究了發(fā)熱對策。此次的LED前照燈模塊必須安裝在與LS460使用HID燈時相同的空間內(nèi),所以需要在限定的形狀內(nèi)采取發(fā)熱對策。因此,首先改進了LED芯片,使其在接合溫度即使高達150℃時也能使用。 `a `>Mtl !oa/\p 其次,芯片上方封裝的材料使用了玻璃,從而抑制了LED點亮?xí)r發(fā)熱而導(dǎo)致的劣化。這種玻璃材料比通常用于封裝材料的環(huán)氧樹脂和硅樹脂要難以劣化,即使在接合溫度為115℃時,連續(xù)點亮8000小時,亮度也不會降低。而其他公司的產(chǎn)品在點亮5000小時后,就會發(fā)生10%以上的劣化。 JNv@MJb} Lpohc4d[V 另外,為了散發(fā)白色LED發(fā)出的熱量,在燈的外殼上設(shè)置了散熱片和散熱管。在LED前照燈的試制品中,很多都是利用散熱片和冷卻風(fēng)扇來散熱的。但設(shè)置冷卻風(fēng)扇,會增大前照燈模塊的體積。為此,此次采用了內(nèi)部裝有純凈水的散熱管,使得不使用冷卻風(fēng)扇也可散熱。
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