探討2012年LED車燈發(fā)展前景及瓶頸
LED頭燈亮度仍有爭(zhēng)議
在標(biāo)配LED頭燈的LexusRX450h論壇上,正在熱議RX450h的LED頭燈。“即使打在前方音色車的保險(xiǎn)桿上,切線下也是很淡的藍(lán)色光型,連我的頭燈余光辨識(shí)度都好過(guò)它了。”一位路遇RX450h的網(wǎng)友如此描述LED頭燈的實(shí)際效果。而另一位RX450h車主駁斥道,“只要是開(kāi)RX450h的車主一定很清楚,LED頭燈超亮,很聚焦,雖然旁邊看起來(lái)好像不太亮。LED比HID光源還要集中,尤其是紅綠燈停下來(lái)照前面的車子保險(xiǎn)桿下沿非常亮,開(kāi)山路很安全很光亮。”該車主原先為雙B擁躉(BMW,Benz),自此對(duì)Lexus大為改觀。
為比較LED頭燈和HID的性能,更有好事者找來(lái)兩輛原廠搭載HID和LED前燈的車型在傍晚17:30測(cè)試。在距離水泥墻20m外的測(cè)試結(jié)果顯示,LED頭燈比HID更亮,但稍微退后些LED就不如HID頭燈了。
LED消耗每單位電能產(chǎn)生的光輸出確實(shí)比白熾燈高,但單個(gè)LED來(lái)比,LED的光輸出優(yōu)勢(shì)就不那么突出了。為了獲得足夠的亮度,就必須采用LED模塊照明的方式。“一個(gè)LED模塊沒(méi)能為遠(yuǎn)光和近光功能提供足夠的光。因此,你須要為每個(gè)近光和遠(yuǎn)光功能使用多個(gè)LED模塊。”PaulDecloedt指出,由于汽車前燈是光束應(yīng)用,每個(gè)LED模塊需要一個(gè)光學(xué)組件(透鏡或反光鏡)。“這是LED近光燈和遠(yuǎn)光燈價(jià)格仍然較貴的一項(xiàng)主要原因。”此外,由于LED模塊化照明的特性也導(dǎo)致汽車法規(guī)難以界定采用多個(gè)模塊的LED頭燈是否損壞。
LED頭燈散熱問(wèn)題棘手。另外,上述測(cè)試進(jìn)行5分鐘之后,LED頭燈的溫度非常燙手。這又暴露了LED另一個(gè)弊端:散熱。PaulDecloedt說(shuō),LED遠(yuǎn)光燈和前光燈的主要瓶頸在于熱管理。LED發(fā)熱后不僅亮度會(huì)降低,而更重要的是,其使用壽命可能會(huì)大幅縮短。
TonyArmstrong為汽車制造商算了一筆LED前燈系統(tǒng)的功率帳。每個(gè)前燈系統(tǒng)都包括為所有照明需求而優(yōu)化的5個(gè)LED燈,即近光燈、遠(yuǎn)光燈、轉(zhuǎn)向輔助燈、晝行車燈和轉(zhuǎn)向信號(hào)指示燈。標(biāo)準(zhǔn)前燈一般會(huì)需要35W至50W的功率,遠(yuǎn)光燈通常需要與標(biāo)準(zhǔn)前燈相同或比其稍高一點(diǎn)的功率,而轉(zhuǎn)向輔助燈、晝行車燈和轉(zhuǎn)向信號(hào)指示燈需要較少的功率??傆?jì),整個(gè)前燈系統(tǒng)可能消耗超過(guò)200W的電功率,這可能導(dǎo)致一個(gè)巨大的熱功耗問(wèn)題。“這對(duì)LED車前燈有致命的影響,因?yàn)長(zhǎng)ED燈的輸出和工作壽命會(huì)隨高溫而快速劣化。”TonyArmstrong強(qiáng)調(diào)。
散熱是最直接的方式。不過(guò),TonyArmstrong提醒頭燈設(shè)計(jì)者,傳統(tǒng)的散熱裝置將引入另一些問(wèn)題,包括散熱材料導(dǎo)致的成本和系統(tǒng)總重量的上升。“應(yīng)對(duì)散熱問(wèn)題最有效的方法是,通過(guò)使用一個(gè)極高效率的驅(qū)動(dòng)器(效率超過(guò)93%)以最大限度地減少LED驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生的熱量。”TonyArmstrong認(rèn)為這種方法較少之后的熱量可以用安裝在LED前燈的印刷電路板內(nèi)的少量銅散熱器就可以容易地把產(chǎn)生的熱量散出去。凌力爾特LT3755-2和LT3756-2在升壓模式時(shí)可以提供超過(guò)94%的效率,因此無(wú)需任何外部散熱措施。
此外,HID啟動(dòng)瞬間需要3.5萬(wàn)伏的高壓,可能會(huì)干擾車內(nèi)音響等電器。據(jù)試用過(guò)氙氣燈的車主表示,氙氣燈在雨雪霧天氣下的穿透力比較差。PaulDecloedt表示:“也沒(méi)覺(jué)得和鹵素?zé)舨疃嗌佟?rdquo;
因此,TonyArmstrong更看好HBLED,他認(rèn)為HBLED將取代HID在車前燈的應(yīng)用。他說(shuō):“HBLED前燈在下一個(gè)10年將出現(xiàn)極高的增長(zhǎng)率。”
LED遠(yuǎn)光燈和前光燈的主要瓶頸在于熱管理
不難發(fā)現(xiàn),LED前燈大多出現(xiàn)在高檔車,尤其是跑車更為多見(jiàn)。PaulDecloedt認(rèn)為:“使用LED前照燈可以在車輛造型方面獲得更多的變化。”由于LED前燈比白熾燈、HID更緊湊,汽車整體設(shè)計(jì)也可以更具流線性。PaulDecloedt進(jìn)一步指出,“緊湊”不僅僅是LED燈本身尺寸更小,還在于光學(xué)部件和電子電路也隨著采用LED而相應(yīng)地瘦身。
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