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高亮度發(fā)光二極管(下稱HB LED)作為光電半導(dǎo)體器件，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到指示、顯示、照明等領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)人士普遍預(yù)期HB LED將在汽車照明領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。當(dāng)前，在汽車照明與信號(hào)燈具方面，如轉(zhuǎn)向燈、牌照燈、剎車燈等方面確實(shí)有較多車型已經(jīng)應(yīng)用了LED燈具，但在前照燈領(lǐng)域的應(yīng)用至今依然鮮有，僅奧迪A8L等極少數(shù)車型采用。此現(xiàn)狀與普遍預(yù)期的差距固然有材料成本因素，但是HB LED單模塊功率不足和大功率應(yīng)用熱管理要求高這兩個(gè)技術(shù)瓶頸仍是未能廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。筆者通過深入了解現(xiàn)代汽車對(duì)前照燈的性能要求，就以上兩個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行一些探討。

前照燈應(yīng)用HB LED的優(yōu)勢(shì)

LED從上世紀(jì)50年代誕生到現(xiàn)在經(jīng)歷了過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，適用于照明的高亮度白光LED于90年代中后期取得突破，十幾年來拓展HB LED的應(yīng)用一直都沒有停止過。HB LED應(yīng)用到汽車前照燈領(lǐng)域可獲得的以下特性：

超長(zhǎng)的使用壽命和優(yōu)越的可靠性

HB LED的預(yù)期使用壽命約50000小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有鹵鎢燈、充氣燈甚至氙燈的使用壽命，此外無燈絲、無空腔、結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，不易受顛簸振動(dòng)而影響正常工作，可靠性高;

優(yōu)秀的電光轉(zhuǎn)換效率

此前(2011年底)HB LED光效記錄已經(jīng)達(dá)到了230Lm/W，是氙燈的近三倍，更是鹵鎢燈、普通充氣燈的十?dāng)?shù)倍以上。達(dá)到照度要求的情況下，降低功耗能有效降低發(fā)電機(jī)、蓄電池負(fù)荷及導(dǎo)線截面積，利于車輛向輕量化發(fā)展的需求;

極短的響應(yīng)時(shí)間

普通燈泡由于燈絲熱惰性，啟動(dòng)時(shí)間約250mS，氙燈需要建立啟輝高壓，啟動(dòng)時(shí)間則更長(zhǎng)一些。LED的啟動(dòng)時(shí)間只在nS級(jí)，這一優(yōu)勢(shì)在極端情況下能為前、后車提供更多的反應(yīng)車距;

汽車前照燈對(duì)光源的特別要求

前照燈的配光應(yīng)使近光具有足夠的照明和不產(chǎn)生眩目，遠(yuǎn)光具有良好的照明。

前照燈包括遠(yuǎn)、近光燈，不論兩燈制還是四燈制車輛，都要求光束有良好的匯聚和特定的分布，通過透鏡、反光鏡進(jìn)行匯聚要求光源集中，以利于配光鏡對(duì)車前照明進(jìn)行配光，照度和配光同等重要。

前照燈應(yīng)具有良好的散熱性，防止光源熱堆積，前照燈即使在低溫凝凍的環(huán)境下仍能正常工作。

汽車前照燈當(dāng)前形勢(shì)下仍然是汽車常規(guī)燈具中功率最大的，燈具高溫失控將是很危險(xiǎn)的火災(zāi)隱患。同時(shí)燈具高溫也給其自身也帶來工作穩(wěn)定性和使用壽命的影響。此外，燈具熱堆積將導(dǎo)致光源色溫改變，使雨霧環(huán)境下光線穿透性能和反射光強(qiáng)度等產(chǎn)生變化，將影響駕駛安全。

前照燈應(yīng)用HB LED必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題

根據(jù)前照燈對(duì)光源要求的以上分析，以及HBLED技術(shù)現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為汽車前照燈應(yīng)用HB LED在技術(shù)上主要存在以下兩個(gè)關(guān)鍵問題。

開發(fā)小型大功率模塊的需求非常迫切

就率先應(yīng)用HB LED到前照燈的奧迪A8LW12車型而言，為達(dá)到照度要求，每側(cè)使用了76個(gè)LED光源。以近光燈為例，單側(cè)能耗達(dá)到了40W。且構(gòu)件之復(fù)雜、組合之精密遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出普通前照燈總成的結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平。