LED車(chē)頭燈前景探討 散熱及亮度問(wèn)題惹爭議
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汽車(chē)光源在照明領(lǐng)域中占據著(zhù)舉足輕重的地位，其產(chǎn)量約占整個(gè)照明光源總產(chǎn)量10%左右。如果把一輛車(chē)的照明全部換成LED,大約需用掉400~600顆LED.其實(shí)，早在10年前，LED就邁上了進(jìn)軍汽車(chē)領(lǐng)域的征程。目前，LED在整車(chē)內外部照明光源的比重已經(jīng)超過(guò)了80%.
環(huán)保加耐用LED車(chē)前燈初露端倪
汽車(chē)頭燈對于LED來(lái)說(shuō)，一直是一塊難啃的骨頭。因為照明距離和亮度的問(wèn)題，LED甚少用于頭燈照明。通過(guò)使用高效率的驅動(dòng)器可有效應對散熱問(wèn)題
“毫無(wú)疑問(wèn)，大部分汽車(chē)前燈仍然是白熾燈?！绷枇柼毓?span id="3jpdx87" class=hrefStyle>電源
“目前大約15%的新車(chē)配備的是HID.”安森美半導體汽車(chē)產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)工程師Paul Decloedt估計。但由于HID光輸出太強，對接近的汽車(chē)、行人構成刺眼的風(fēng)險。
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(chē)內音響等電器。據試用過(guò)氙氣燈的車(chē)主表示，氙氣燈在雨雪霧天氣下的穿透力比較差。Paul Decloedt 表示：“也沒(méi)覺(jué)得和鹵素燈差多少?！?BR>
因此，Tony Armstrong更看好HB LED,他認為HB LED將取代HID在車(chē)前燈的應用。他說(shuō)：“HB LED 前燈在下一個(gè)10年將出現極高的增長(cháng)率?！?BR>
LED 遠光燈和前光燈的主要瓶頸在于熱管理
不難發(fā)現，LED前燈大多出現在高檔車(chē)，尤其是跑車(chē)更為多見(jiàn)。Paul Decloedt認為：“使用LED前照燈可以在車(chē)輛造型方面獲得更多的變化?！庇捎贚ED前燈比白熾燈、HID更緊湊，汽車(chē)整體設計也可以更具流線(xiàn)性。 Paul Decloedt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(zhù)采用LED而相應地瘦身。
此外，LED還有其它許多優(yōu)勢，如瞬間導通、不需要預熱、更易于控制亮度等。另外，不要忘記LED闖入照明界的殺手锏--長(cháng)壽命。由于LED使用壽命長(cháng)，消除了更換頭燈“燈泡”的問(wèn)題。
汽車(chē)界節能環(huán)保風(fēng)盛吹，LED的出現恰好符合了綠色高效的環(huán)境要求?！癓ED是綠色光源，光譜中單色性好，沒(méi)有多余紅外、紫外等光譜，不含有害物質(zhì)汞，輻射也很少?！鄙钲谑缽婋娪嵱邢薰举Y深應用工程師劉偉表示，LED光源具有更高的流明，而且 LED是固態(tài)照明光源，與HID燈不同，沒(méi)有石英玻璃等易損可動(dòng)的部件，具有出色的抗震性，故障也極低，幾乎可以免維修。
LED 頭燈亮度仍有爭議
在標配LED頭燈的Lexus RX450h論壇上，正在熱議RX450h的LED頭燈?！凹词勾蛟谇胺揭羯?chē)的保險桿上，切線(xiàn)下也是很淡的藍色光型，連我的頭燈余光辨識度都好過(guò)它了?！币晃宦酚鯮X450h的網(wǎng)友如此描述LED頭燈的實(shí)際效果。而另一位RX450h車(chē)主駁斥道，“只要是開(kāi)RX450h的車(chē)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(chē)子保險桿下沿非常亮，開(kāi)山路很安全很光亮?！痹撥?chē)主原先為雙B擁躉（BMW,Benz），自此對Lexus大為改觀(guān)。
為比較LED頭燈和HID的性能，更有好事者找來(lái)兩輛原廠(chǎng)搭載HID和LED前燈的車(chē)型在傍晚17:30測試。在距離水泥墻20m外的測試結果顯示，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?！耙粋€(gè)LED模塊沒(méi)能為遠光和近光功能提供足夠的光。因此，你須要為每個(gè)近光和遠光功能使用多個(gè)LED模塊?！盤(pán)aul Decloedt指出，由于汽車(chē)前燈是光束應用，每個(gè)LED模塊需要一個(gè)光學(xué)組件（透鏡或反光鏡）?！斑@是LED近光燈和遠光燈價(jià)格仍然較貴的一項主要原因?！贝送?，由于LED模塊化照明的特性也導致汽車(chē)法規難以界定采用多個(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。Paul Decloedt說(shuō)，LED遠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。
Tony Armstrong為汽車(chē)制造商算了一筆LED前燈系統的功率帳。每個(gè)前燈系統都包括為所有照明需求而優(yōu)化的5個(gè)LED燈，即近光燈、遠光燈、轉向輔助燈、晝行車(chē)燈和轉向信號指示燈。標準前燈一般會(huì )需要35W至50W的功率，遠光燈通常需要與標準前燈相同或比其稍高一點(diǎn)的功率，而轉向輔助燈、晝行車(chē)燈和轉向信號指示燈需要較少的功率?？傆?，整個(gè)前燈系統可能消耗超過(guò)200W的電功率，這可能導致一個(gè)巨大的熱功耗問(wèn)題?！斑@對LED車(chē)前燈有致命的影響，因為L(cháng)ED燈的輸出和工作壽命會(huì )隨高溫而快速劣化?！盩ony Armstrong強調。
散熱是最直接的方式。不過(guò)，Tony Armstrong提醒頭燈設計者，傳統的散熱裝置將引入另一些問(wèn)題，包括散熱材料導致的成本和系統總重量的上升?！皯獙ι釂?wèn)題最有效的方法是，通過(guò)使用一個(gè)極高效率的驅動(dòng)器（效率超過(guò)93%）以最大限度地減少LED驅動(dòng)電路產(chǎn)生的熱量?！盩ony Armstrong認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。
海外LED頭燈商用化時(shí)間不長(cháng)，中國本土車(chē)廠(chǎng)還沒(méi)有任何跟進(jìn)的動(dòng)作，大部分廠(chǎng)商仍持觀(guān)望態(tài)度。劉偉表示，LED頭燈的價(jià)格遠遠高于HID,而且不耐高溫，需要較大散熱片。 “受限于實(shí)際熱學(xué)設計、LED光衰、電控設計等因素，LED本身的優(yōu)勢能否真實(shí)體現出來(lái)還有待觀(guān)察?！?BR>
HID和LED 前燈并駕齊驅
盡管?chē)鴥韧獠捎肔ED頭燈的進(jìn)程有所差異，但安森美、凌力爾特、世強電訊都認同，未來(lái)車(chē)頭燈的趨勢是以 HID、LED為主?！疤貏e是HID具有較高的性?xún)r(jià)比，應該會(huì )得到比較普遍的應用，LED則將會(huì )在高端車(chē)型應用?！眲ネ嘎?，目前在已經(jīng)有本土廠(chǎng)商在國產(chǎn)中檔車(chē)上考慮加裝HID車(chē)燈了。
雖然對成本敏感的汽車(chē)很可能將繼續使用鹵素燈來(lái)提供遠光和近光燈功能，但就中檔車(chē)而言，Paul Decloedt認為將是HID和LED的天下。20W HID的出現，省去了自動(dòng)調光功能和噴淋式清洗器（spray washer），令HID的整體成本更具吸引力。Paul Decloedt預計，配備HID的新車(chē)數量在未來(lái)三四年內將翻一番。
而 LED的主場(chǎng)將在其它前照燈應用，如霧燈、轉向輔助燈、轉向指示燈、晝行車(chē)燈（DRL）、示廓燈（Position Light）等。Paul Decloedt預計，這些非遠光燈/近光燈功能的LED應用將快速攀升，其采用率將超過(guò)HID.“從現在開(kāi)始的5年內，30%的汽車(chē)將配備多種LED前照燈功能”但在LED遠光燈和近光燈方面，Paul Decloedt預計其采用率將不及HID.
其實(shí)，有過(guò)開(kāi)車(chē)經(jīng)驗的人都會(huì )知道，除了頭燈的亮度關(guān)系到行車(chē)安全之外，頭燈的照明廣度和亮度同樣重要。而實(shí)際對比LED和HID頭燈結果為1.5車(chē)道：2車(chē)道來(lái)看，LED在廣度方面仍有待改進(jìn)?？傊?，LED頭燈進(jìn)程還有賴(lài)于LED進(jìn)一步降低價(jià)格、解決散熱以及二次光學(xué)系統的改善。
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