都說眼睛是心靈的窗戶,對于汽車而言,有一對漂亮的大燈,就像擁有一雙漂亮的眸子一樣攝人心扉。LED大燈的出現(xiàn)就像是給車頭燈配上了“美瞳”,把“眼睛”的魅力指數(shù)直接拉高了一個段位,其功能也日新月異。小編想,是時候好好來了解一下LED大燈了。
Light Emitting Diode
LED是Light Emitting Diode的簡稱,它有個很通俗的中文名字——發(fā)光二極管,它們?nèi)缃癯3R詿粝?、招牌及各種電器的指示燈和背光燈的角色出現(xiàn),也往往是汽車尾燈、大燈、高位剎車燈、日間行車燈的重要組成。
LED大燈好在哪兒?
既然講LED,必須先說說現(xiàn)在它為什么這么火,我們都知道,目前汽車上主流的大燈無非鹵素大燈、HID氙氣大燈(高強(qiáng)度氣體放電燈)、LED大燈。逐漸興起的LED大燈,相比前兩類大燈有什么優(yōu)勢呢?
對于汽車而言,LED光源(不僅限于前大燈)有如下好處:
1、節(jié)能、成本低:LED的發(fā)光效率高,是熒光燈的近兩倍。如果用我們?nèi)粘5墓?jié)能燈來打比方,節(jié)能燈比白熾燈節(jié)能4/5,而LED比節(jié)能燈還節(jié)能1/4。在汽車上,同樣的日間行車燈,LED元件的能耗僅為鹵素?zé)舻?/20。LED元件的成本也逐年大幅降低,并且目前成本和價格仍然在以每年20%以上的幅度下降。
2、壽命超長:目前用在汽車上的LED元件基本都能達(dá)到50000小時的水平,而知名的汽車燈光供應(yīng)商已經(jīng)能夠提供壽命達(dá)100000小時的LED元件,換算一下,相當(dāng)于11年…….在考慮到燈光的使用頻率,基本上在整車的設(shè)計(jì)壽命里,LED元件都不需要更換。相比之下,氙燈的壽命僅為3000小時左右……
3、耐用性好:LED元件結(jié)構(gòu)簡單,抗沖擊性、抗震性非常好,不易破碎,能夠很好地適應(yīng)各種環(huán)境。
4、LED元件體積小,緊湊便于布置和造型設(shè)計(jì):這是LED的一個巨大優(yōu)勢,這一優(yōu)勢充分迎合了汽車廠商在設(shè)計(jì)上的進(jìn)化需求,打破過去燈光系統(tǒng)對造型創(chuàng)新的束縛,讓我們擁有更具創(chuàng)意的汽車產(chǎn)品。
5、響應(yīng)速度快:LED的點(diǎn)亮僅需微秒級別,用在尾燈和轉(zhuǎn)向燈上能夠迅速點(diǎn)亮達(dá)到更好的警示效果,用在前大燈上,相比氙燈和鹵素大燈擁有更高的響應(yīng)速度,對于行車安全性有更好的保障。
6、亮度衰減低:LED亮度高,光線亮度衰減遠(yuǎn)低于鹵素?zé)?,適合用作照明及剎車燈、轉(zhuǎn)向燈等警示燈光。
7、低壓直流電即可驅(qū)動,負(fù)載小,干擾弱,對使用環(huán)境要求低,適應(yīng)性好。不像氙燈那樣還需要升壓裝置(高壓包)。
LED前大燈為什么來的這樣遲?
具有實(shí)際意義的LED一直到50多年前才被發(fā)明,因此20世紀(jì)60年代這個時間節(jié)點(diǎn)被很多人當(dāng)做是LED真正的起點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,LED的顏色也從最早的紅光慢慢擴(kuò)展開來,橙色、黃色、綠色……早期的LED主要用于各種儀表的光源、各種設(shè)備的指示燈,而后隨著顏色的增加開始應(yīng)用于交通信號燈、大型的顯示屏和汽車信號燈等。
之前的LED是無法發(fā)出大燈照明所需要的“白光”的,因?yàn)樵诳梢姽夤庾V當(dāng)中并沒有“白光”,它并非單色光,而是多種單色光合成的復(fù)合光。人眼看到的白光,需要藍(lán)色光+黃色光兩種波長光線的混合或是藍(lán)色光+綠色光+紅色光三種波長光線的混合(這就是彩電的三基色)。由于這兩種方法都需要藍(lán)色光,因此藍(lán)光LED就變成了開發(fā)白光LED的重要技術(shù)節(jié)點(diǎn)。
直到上個世紀(jì)末,隨著超高亮度藍(lán)光LED開發(fā)成功,白光LED的開發(fā)才真正取得了階段性進(jìn)展,白光LED的色溫接近日光,照明效果更自然,更接近人眼在白天看到的色彩,LED正式投身照明領(lǐng)域也是從這個時候開始的。
LED合成白光的方法就是我們前面所提及的兩種方式,目前比較普遍的就是使用藍(lán)色LED芯片+黃磷熒光粉或黃磷濾色鏡的方式來制成白光LED,現(xiàn)在大量運(yùn)用于日間行車燈以及用作前大燈的白光LED,使用的都是同樣的原理。白光LED的出現(xiàn)同樣可以載入液晶顯示器的發(fā)展史冊,它為提高液晶顯示器的色彩表現(xiàn)、推動液晶顯示器普及做出了巨大貢獻(xiàn)。
大家一定注意到了,很多車其實(shí)在很早的時候就用上了LED的車尾燈,但是LED前大燈卻是近年才流行起來,原因有三。
1、上述提到的LED無法產(chǎn)生白光的問題。
2、LED的亮度和成本問題,LED自正式商業(yè)化以來亮度已提高了近百倍,而價格則下降了數(shù)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終于具備了投身汽車前大燈的條件。
3、北美、歐洲等汽車發(fā)達(dá)國家之前的關(guān)于車輛燈光中關(guān)于LED前大燈的使用并沒有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),自2005年之后SAE和ECE才陸續(xù)頒布了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。
LED大燈開路者
LED大燈開路者:兩個“第一名”
LED大燈在汽車的進(jìn)化史上應(yīng)當(dāng)算得上是一座里程碑,而里程碑上鐫刻的名字無疑應(yīng)該屬于首次應(yīng)用LED大燈的“第一名”。
第一輛正式裝配LED大燈的車型當(dāng)屬2007年亮相的雷克薩斯的LS600h/LS600hL車型了,其大燈是首款應(yīng)用于量產(chǎn)車型的LED前大燈,也是LED大燈的首個商業(yè)化產(chǎn)品。不過,這套大燈并不是100%的LED大燈,只是近光燈和輔助照明使用了白光LED,也正因此才有了另一個“第一名”的席位。
另一個“第一名”的席位,屬于奧迪R8,2008年末推出的搭載5.2升V10發(fā)動機(jī)的奧迪R8,同時搭載了世界上第一款商業(yè)化的全LED前大燈。
它的遠(yuǎn)近光、轉(zhuǎn)向、日間行車燈燈前大燈的照明功能全部使用LED元件,這款大燈于2007年問世,晚于雷克薩斯的LS600h/LS600hL車燈。
LED大燈結(jié)構(gòu)解讀
LED大燈的結(jié)構(gòu)基本上與目前傳統(tǒng)的大燈結(jié)構(gòu)一致,通過反射或透鏡結(jié)構(gòu)聚光,不同的是LED大燈往往是多個LED元件構(gòu)成,需要有一個控制模塊對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制。
同時,LED元件對溫度變化比較敏感,如果結(jié)溫(LED的PN結(jié)溫度,PN結(jié)即LED的發(fā)光源)較高,那么LED的發(fā)光性能將會降低,因此LED大燈對散熱的要求較高,需要良好的散熱設(shè)計(jì)保證LED元件的溫度穩(wěn)定。也正是因?yàn)檫@樣,我們才會看到在LED大燈的背后,那些LED元件的后面都安裝著散熱片甚至風(fēng)扇,這是目前普通的鹵素大燈和氙燈所沒有的。
LED大燈盤點(diǎn)
奧迪
如果說到LED大燈,大多數(shù)人一定會想到奧迪這個品牌,對于奧迪而言,LED前大燈已經(jīng)成了他們設(shè)計(jì)招牌的一部分,上至R8和A8,下至A3,奧迪旗下使用LED大燈的車型陣營是目前最龐大的。一說起奧迪,簡直就和提起了LED大燈代言人一樣。
奧迪A6L
奧迪A8
奧迪的A8、A6車型上的幾款全LED大燈多采用的是多透鏡結(jié)構(gòu)。不過,他們的遠(yuǎn)光燈無一例外都使用了反射式結(jié)構(gòu)。
對于這種多個LED單元組成的燈架,要像氙燈的2維透鏡燈頭那樣上下左右旋轉(zhuǎn)幾乎不可能,于是工程師們把這種燈組的近光燈架做成可上下俯仰的設(shè)計(jì),使用步進(jìn)電機(jī)控制,而轉(zhuǎn)彎時的照明則依靠獨(dú)立設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向輔助燈來實(shí)現(xiàn)。
相比之下,A7的全LED大燈就顯得清爽很多,遠(yuǎn)近光的功能都被集成在了最外側(cè)的燈光模塊上,燈架同樣由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動,能夠自動調(diào)整車輛燈光高低。
最讓人欣慰的是,奧迪已經(jīng)把全LED下放到了A3這一級別的車型上,雖然大燈看起來遠(yuǎn)沒有它的兄長們那般復(fù)雜,但是在實(shí)用性和功能方面都毫不遜色。
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