楊熙

摘 要：隨著我國汽車行業(yè)的發(fā)展，汽車也開始普遍人們的生活，隨之也帶動汽車燈具的快速發(fā)展與需求量的擴大，眾所周知，汽車燈具也是決定了汽車行駛中的安全的關鍵。隨著LED照明燈具的逐步發(fā)展，LED燈具照明開始替代普通照明，2009年，LED開始在發(fā)達國家進入主照明普及。由于LED燈體現(xiàn)出其光效高（能耗小），壽命長的特點，開始被人們所接受，也開始被用于汽車燈具中，尤其是照明燈、轉(zhuǎn)向燈等的應用。本文主要從汽車燈具的發(fā)展、LED技術(shù)的優(yōu)點以及LED技術(shù)在汽車燈具中的應用方面進行探討。

關鍵詞：LED技術(shù) 汽車燈具 應用

中圖分類號：U463 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0106-01

近幾年是隨著汽車行業(yè)的迅速發(fā)展和人們對行車安全的重視，由于LED燈具有亮度高、易省電等優(yōu)勢，人們對汽車燈具的要求也越來越高，LED技術(shù)的發(fā)展也越來也受到汽車行業(yè)的青睞。在近幾年汽車的設計構(gòu)造中，LED技術(shù)也被運用其中，除了保證汽車足夠的照明還可以為汽車加強汽車總體的現(xiàn)代感，事實上，LED車燈技術(shù)所起到的作用并不僅僅是裝飾，它將是未來汽車照明的發(fā)展方向。LED技術(shù)在汽車燈具方面的應用也引領時尚潮流的發(fā)展。

1 汽車燈具的要求及發(fā)展

1885年德國工程師卡爾.本茨在曼海姆制成了的一輛汽車，該車為三輪，采用一臺兩沖程單缸0.9馬力的汽油機，具備現(xiàn)代汽車的基本特點。隨之汽車燈具也開始研發(fā)，在最開始時期，汽車燈具主要是由白熾燈構(gòu)成，由于白熾燈亮度弱費電等特點。隨著燈具的要求和種類越來越繁多，例如前照燈、轉(zhuǎn)向燈、倒車燈、高位剎車燈、近光燈、遠光燈等，LED燈的出現(xiàn)開始引起汽車設計師的重視。我們都知道，汽車的安全行駛是很重要的關鍵，然而汽車燈具在其中起到了關鍵的作用，有關調(diào)查數(shù)據(jù)說明，發(fā)生車禍的幾率較大的時間大部分是在晚上或是光線不強的時候。引起了國家有關部門對燈具的重視，所以要提高汽車的安全行駛首先就要提高汽車燈具的技術(shù)含量。作為汽車安全保障最重要的汽車燈具也相當重要，LED的研發(fā)與應用，更好的避免了汽車在夜間或是光線暗的情況下出現(xiàn)不必要的安全問題。

2 LED技術(shù)應用于汽車燈具

LED車燈的標準與設計目前世界上無論國內(nèi)國外均以傳統(tǒng)鎢絲燈，鹵素燈的常規(guī)要求作為標準，并沒有獨立的LED車燈燈具的生產(chǎn)標準。所以目前LED車燈制造企業(yè)生產(chǎn)的車燈總成設計生產(chǎn)依據(jù)仍多是國標、SAE等標準，為使得LED車燈光源的配光、外形符合傳統(tǒng)標準，LED光源必須設計成三維陣列，通過調(diào)整LED發(fā)光方向來達到配光目的，對汽車燈具設計而言是一種新技術(shù)。由于LED光源的單色性，不需加濾色片便可以直接選用不同波長的LED元件設計具有不同功能的轉(zhuǎn)向燈，制動燈，倒車燈等。不加濾色片也更使光的透過率增加（使用透明聚碳酸脂或有機玻璃的濾光罩透光率達92%～95%），從而提高了光的利用率。另外，用于LED車燈的LED元件為滿足傳統(tǒng)配光標準的要求，角度的選用十分重要，正確的發(fā)光角度意味著可以使用正確數(shù)量的LED元件以達到經(jīng)濟實用的目的。由于LED側(cè)向散光少，燈具的反射杯作用比用傳統(tǒng)燈泡更不明顯，故LED光源陣列的分布要分散，與傳統(tǒng)燈泡恰恰相反，分散的目的也更能符合視覺習慣。散熱設計是LED燈具設計工作中至關重要的部份，散熱是否良好決定了燈具的使用壽命是否能達到設定值。

3 LED燈具的優(yōu)點

作為一種新興綠色照明光源，半導體照明正逐漸走進人們生活的各個領域。交通運輸照明成為LED作為照明光源的重要應用市場。目前，LED已應用到汽車內(nèi)部和外部，尤其是在汽車內(nèi)部照明，彩色LED的應用已經(jīng)非常成熟。與普通照明燈具相比LED燈具具有以下幾個優(yōu)點。

3.1 節(jié)能無污染

LED即發(fā)光二極管，其內(nèi)部主要為一個PN結(jié)。當PN結(jié)內(nèi)的電子與空穴復合時，電子由高能級躍遷到低能級，電子將多余的能量以光子的形式釋放出來，產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象。

因為LED發(fā)光是電至光的，是直接將電能轉(zhuǎn)化為光能的，能量轉(zhuǎn)換損失較少。又由于LED燈具屬于綠色環(huán)保光源，不含鉛、汞等污染元素，對環(huán)境沒有任何污染，高節(jié)能、環(huán)保效益更佳，光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染，不含汞元素。冷光源，可以安全觸摸和使用。

3.2 燈光色辨別度高

由于LED的光譜幾乎接近于日光，所以它的光被物體反射的有效性要比其他光源更容易識別，以便其他其他駕駛者更容易的發(fā)現(xiàn)，以及提高了行車的安全，即使是晚上也可以避免看不清交通標志而發(fā)生事故。

3.3 防止前照燈的炫目

LED的照明較為溫和，與白天的自然光幾乎接近，不會使得駕駛員因為刺眼而感覺眼睛不舒服。由于在燈光亮度較強時，燈光對人的眼睛造成眩暈，所以再設計LED時，司機經(jīng)常注意到的地方，將光譜中最藍的部分進行推移，盡量避免因為強光導致的炫目，致使眼睛不舒服。

3.4 其他優(yōu)勢

點亮無延遲，響應時間更快，傳統(tǒng)玻殼燈泡則有0.3 s的延遲，防止追尾，更強的抗震性能，發(fā)光純度高，無需燈罩濾光，光波長誤差在10 nm以內(nèi)，發(fā)光熱量很小，對燈具材料的耐熱性要求不是很高。另外，光束集中，更易于控制，且不需要用反射器聚光，有利于減小燈具的深度，耗電量低，達到傳統(tǒng)燈泡同等的發(fā)光亮度時，耗電量僅為傳統(tǒng)燈泡的6%，省電節(jié)油，超長壽命，無燈絲結(jié)構(gòu)不發(fā)熱，正常使用在6年以上，車輛控制電路不易氧化。

4 LED汽車燈具的瓶頸

4.1 散熱性差

每個事物都有兩面性，然而LED的散熱功能就是技術(shù)難題之一，如果散熱解決不好就會出現(xiàn)光衰。單個LED晶粒因為遇到高溫，其發(fā)光效率就會降低甚至損壞。由于LED的傳熱主要通過較小的芯片進行傳導，所以集中主要的熱量在小芯片上，所以LED晶粒容易損壞。

4.2 價格高

LED的成本較高阻止在我國市場的普及，又由于芯片的制作研發(fā)難度大、要求苛刻，還有對溫度和濕度的要求，導致成本較高，售價相對較高。例如某中高檔轎車，白熾燈組合后燈120元/套，而LED組合后燈則需要210元/套，幾乎高出一半的價格。

5 結(jié)語

目前，我國的LED燈具也開始被普及的采用，價格也實現(xiàn)了相對于接受的穩(wěn)定水平，整個LED汽車燈具已經(jīng)在向著個性化和藝術(shù)化的方向發(fā)展。汽車外部應用也在不斷發(fā)展，制動燈、尾燈還有轉(zhuǎn)向燈、倒車燈、高位制動燈等都已經(jīng)應用LED，其中制動燈、尾燈還有高位剎車燈應用規(guī)模較大。而作為車輛前照燈照明，由于需要大功率的LED，受到技術(shù)以及LED性價比的制約，特別是在光學、電子控制、熱管理領域也還有一定難度，普及還需要三到五年時間，業(yè)界也僅在一些豪華高端車型上開始應用。除了目前應用較普遍的尾燈、高位剎車燈等，將來轉(zhuǎn)向燈、倒車燈也會大規(guī)模應用LED。

參考文獻

[1] 譚功偉.發(fā)光二極管（LED）在汽車燈具上的應用[J].光源與照明，2009（2）.

[2] 凌銘，張建文，黃中榮，等.汽車燈具的發(fā)展趨勢[J].照明工程學報，2013，24（4）.endprint