日产LEAF的高效LED前照灯技术

LED前照灯研究

1 led前照灯开发建议书 led又称发光二极管（见图1），是一种能够将电能转 化为光能的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基 色粉发光的原理，采用电场发光，led的特点非常明显， 寿命长、光效高、无辐射与低能耗。图1 下面我们来分析下led前照灯技术的前沿性和产品的核心竞争力 1.用led作为前照灯的技术前沿性 1）led的发光角度小于150度，而传统的 白炽钨丝灯泡是360度角发光（如图2），因此它 有50％的光被浪费掉了。 2）对于近光光源而言，白炽钨丝灯泡的原理 是通过遮住半边光源形成明暗截止线，遮住一半 的光源就意味着又损失了50％的光能，这样推理， 近光光源的实际有效功率只有30％左右。 3）led的电能转化为光能，经检测1w可以达到130lm，而白炽钨丝灯泡在发光过程 中大部分被转化为热能，它的功率1w只有25lm，这

某乘用车全LED前照灯的

本刊讯汽车前照灯关系到车辆的行车安全以及夜间驾驶的舒适性,统计表明,大约44%的交通事故发生在夜晚,因此前照灯是汽车上极为重要的一项设备。多个国家及组织均针对汽车前照灯提出了严

丰田汽车公司于2007年5月上市的"雷克萨斯ls600h"为全球首部配备led前照灯的车型。led前照灯在2007年秋季成为了德国奥迪"r8"的选配件,2008年夏季还将在美国通用汽车

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LED汽车前照灯设计

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2.配光镜 配光镜又称散光玻璃。它是用透光玻璃或塑料压制而成的，是很多块特殊的棱镜和透 镜的组合，其外形一般为圆形或矩形。配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射， 使车前路面和路缘都有良好而均匀的照明。如图6-7（a）（b）所示。 图6-7（a）配光镜结构（b）配光镜散射与折射 3.光源 汽车前照灯灯泡的作用是产生光源。目前汽车用前照灯有充气灯泡、卤钨灯泡、氙气灯 和led灯四种类型。 汽车前照灯用灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率小的近光灯丝组成，前照灯的灯泡 分为充气灯泡和卤钨灯泡两类。 （1）充气灯泡 充气灯泡是把玻璃泡内的空气抽出后，再充满惰性混合气体。充气灯泡灯丝用钨丝制成， 灯泡内充满氩、氖和氮的混合惰性气体。充入惰性气体可以在灯丝发热膨胀后，增加玻璃壳 内的压强，减少钨的蒸发，从而可提高灯丝的设计温度和发光效率，延长灯泡使用寿命。 图

2.配光镜 配光镜又称散光玻璃。它是用透光玻璃或塑料压制而成的，是很多块特殊的棱镜和透 镜的组合，其外形一般为圆形或矩形。配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射， 使车前路面和路缘都有良好而均匀的照明。如图6-7（a）（b）所示。 图6-7（a）配光镜结构（b）配光镜散射与折射 3.光源 汽车前照灯灯泡的作用是产生光源。目前汽车用前照灯有充气灯泡、卤钨灯泡、氙气灯 和led灯四种类型。 汽车前照灯用灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率小的近光灯丝组成，前照灯的灯泡 分为充气灯泡和卤钨灯泡两类。 （1）充气灯泡 充气灯泡是把玻璃泡内的空气抽出后，再充满惰性混合气体。充气灯泡灯丝用钨丝制成， 灯泡内充满氩、氖和氮的混合惰性气体。充入惰性气体可以在灯丝发热膨胀后，增加玻璃壳 内的压强，减少钨的蒸发，从而可提高灯丝的设计温度和发光效率，延长灯泡使用寿命。 图

轿车的前照灯 前照灯总成是保障汽车安全运行的重要部件之一，前照灯的灯照距离越远，配光 特性越好，汽车行驶的安全性能就越高。随着汽车技术的发展，轿车前照灯也有 很大的变化。在现代轿车上，过去那种可装卸的自炽灯泡和白炽真空前照灯都先 后被淘汰，而取而代之的卤素前照灯，几年功夫就席卷全球，成为各国轿车前照 灯的主力。 一般的汽车电灯是由一根紧密盘卷的细钨丝装在一个充满惰性气体的灯泡中组 成，当电流通过钨丝时，它会燃烧起来并发出白热光，在十分高的温度作用下， 钨丝中的钨原子处在蒸发状态，时间一长，蒸发的钨原子会越来越多，钨丝会越 烧越细，最终被烧断，钨原子会沉积在相对较冷的灯泡玻璃上，日久天长就会有 一层阴影，遮住光线的照射，灯的亮度就会减弱。电光学工程师针对上述问题研 制了卤素灯，这种灯就是在灯泡内的惰性气体渗入少量的碘(碘是化学元素中的 卤元素)，从灯丝蒸发出来的钨

轿车的前照灯 前照灯总成是保障汽车安全运行的重要部件之一，前照灯的灯照距离越远，配光 特性越好，汽车行驶的安全性能就越高。随着汽车技术的发展，轿车前照灯也有 很大的变化。在现代轿车上，过去那种可装卸的自炽灯泡和白炽真空前照灯都先 后被淘汰，而取而代之的卤素前照灯，几年功夫就席卷全球，成为各国轿车前照 灯的主力。 一般的汽车电灯是由一根紧密盘卷的细钨丝装在一个充满惰性气体的灯泡中组 成，当电流通过钨丝时，它会燃烧起来并发出白热光，在十分高的温度作用下， 钨丝中的钨原子处在蒸发状态，时间一长，蒸发的钨原子会越来越多，钨丝会越 烧越细，最终被烧断，钨原子会沉积在相对较冷的灯泡玻璃上，日久天长就会有 一层阴影，遮住光线的照射，灯的亮度就会减弱。电光学工程师针对上述问题研 制了卤素灯，这种灯就是在灯泡内的惰性气体渗入少量的碘(碘是化学元素中的 卤元素)，从灯丝蒸发出来的钨

1 前照灯近光前照灯远光前雾灯后雾灯

依据gb4785-1998选择偏蓝成分较少的暖白色led光源,采用多椭球反射杯、挡光板和非球面透镜的投射式系统,设计出一套led汽车前照灯.其中每个led光源都有各自独立的光学系统,设计了消球差的非球面透镜和平面挡光板,模拟分析了多椭球反射杯垂直截面椭圆和水平截面椭圆的最佳焦距.采用3个单个led光学系统构成近光系统,在近光的基础上增加4个单个led光学系统构成远光系统,其近光系统明暗截止线很清晰且近光和远光系统配光性能的模拟结果都满足gb4599-94要求.

(2009-美国)技术优势:a.创新led设计使用2160个5mmnichialed灯泡,来取代数十个于输出时有高热能缺点的led灯泡,其优点如下:(1)降低热能输出;(2)降低电力成本;(3)最佳流明亮度(lumen)性能;

高效节能的低功率LED路灯技术

在汽车工业飞速发展与人们生活水平日益提高的今天,led前照灯的体积小、机械强度高、使用寿命长、节能、平面化、智能化等优点是传统前照灯所不能及的。

介绍了led汽车前照灯应用概况,说明了led汽车前照灯存在的问题,给出了开发紧凑型led前照灯的建议,并对led汽车前照灯的前景进行了展望。

(2009-美国)技术优势:a.创新led设计使用2160个5mmnichialed灯泡,来取代数十个于输出时有高热能缺点的led灯泡,其优点如下:

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基于目前的半导体制造技术,led输入功率中只有大约15%的能量转化为光能,其它的则转化热能,如果led散热问题解决不好,输出光功率减小,加速芯片蜕化,寿命缩短,不能突显灯具的优势。文章在某轿车现有前照灯组合结构的基础上,制作了led汽车前照灯样灯。介绍了热管散热器的导热和散热方式,仿真和测试结果表明散热效果较好,指出热管散热器存在一定的局限性,散热方式应该向智能散热方向发展。