采用LEDs制造的汽車前大燈燈泡具有壽命長、亮度高、投射距離遠等顯著優(yōu)點,己經成為大面積替代鹵素燈和氙氣燈的優(yōu)選光源,由多光束智能強光LEDs制造的自適應汽車前大燈亦已成為下一代汽車前大燈的趨勢。
由圖一可知,從道路照明實況看,用LEDs光源的汽車前大燈在視覺、亮度與投射距離方面明顯優(yōu)于使用鹵素燈的汽車前大燈,前者的壽命更是后者的好幾十倍。
▲ 圖一:上圖為采用鹵素燈的汽車前大燈近(左)遠(右)光效果,下圖為采用LED的汽車前大燈近(左)遠(右)光效果?!驹醋曰鸲≈悄苷彰鳌?/p>
盡管LEDs是一種新的照明光源,就汽配與后裝市場而言,因為必須使用汽車前大燈原有的燈體系統(tǒng),所以在設計上用LEDs汽車前大燈燈泡的外形尺寸、固定方式與接口、電源與控制、發(fā)光區(qū)形狀、亮度與光通量等應該盡量做到與鹵素燈泡和氙氣燈泡一致。
當替代鹵素燈泡和氙氣燈泡使用時,就不需要對燈體作大的改動。作為一種新的替代光源,使用LEDs的汽車前大燈必須給用戶帶來新的體驗,不僅在壽命和可靠性上要有明顯提升,而且在不增加甚至在減少炫光的同時,能大幅增加地面照度與投射距離。
▲ 圖二:鹵素燈泡(左)與氙氣燈泡(右)【源自Philips】
由圖二可知,鹵素燈泡和氙氣燈泡均為線性光源,其光亮區(qū)域的長度約4-6mm,直徑約為1-1.2mm,作為替代鹵素燈泡和氙氣燈泡的LEDs汽車前大燈燈泡,其理想發(fā)光區(qū)域應為 4-6mm x 1.1-1.2mm。顯然,發(fā)光區(qū)域呈線性的LEDs是制造LEDs汽車前大燈燈泡的首選光源。
LEDs作為成熟的光源己廣泛應用于照明、背光、顯示等領域,強光LEDs以小尺寸、大電流、高可靠為特征,主要應用于方向性投射類照明領域,如汽車前大燈、摩托車燈、微型投影儀、舞臺照明、便攜式強光照明、超長距離探照燈等。目前,應用于汽車前大燈和摩托車燈的強光LED封裝形式有COBs (chip on board的縮寫),CSP(chip scale package的縮寫)-COBs、2016-LEDs或CSP-LEDs,大功率陶瓷基LEDs和汽車前大燈專用LED模組。
▲ 圖三:采用COBs制造的汽車前大燈燈泡【源自360圖片】
圖三為采用COBs制造的汽車前大燈燈泡。這類光源的光通量可以很高,主要取決于發(fā)光面積的大小。一般可以達到2000-3000LM。COBs通常是面光源,不屬于線性光源。即使把COBs的發(fā)光區(qū)圍成長條形,采用導熱性能良好的陶瓷或超導鋁作為基板,受封裝形式的限制,仍然無法實現(xiàn)小尺寸大電流高可靠的目標。用COBs 做的汽車前大燈燈泡,由于其發(fā)光區(qū)形狀與鹵素燈泡和氙氣燈泡的相差甚遠,許多發(fā)自線性區(qū)域之外的光都變成了有害的雜散光和炫光,不僅不能提升道路表面的有效照度,還破壞了投射光束的光形與亮度分布。一味增加光通量,不僅帶來了更加嚴重的散熱問題,嚴重的炫光和畸形的光強分布反而會成為安全的隱患。用COBs 制造的汽車前大燈燈泡盡管成本很低,但可靠性和光形比較差,只能屬于初級產品,己被主流市場所淘汰。
▲ 圖四:采用大功率陶瓷基LEDs 制造的汽車前大燈燈泡。【拍攝自外購產品】
圖四為采用大功率陶瓷基LEDs 制造的汽車前大燈燈泡。大功率陶瓷基LEDs 屬于小尺寸、大電流、高可靠強光LED 光源,主要有CREE 的XHP35,XHP50,XHP70,XML-2 等為代表。由于大功率陶瓷基LEDs帶有常規(guī)LEDs 的透鏡和往往使用高光效的垂直芯片,其發(fā)光效率通常比其它LEDs 來得高。所使用的陶瓷基板,由于具有低的熱阻,使得大功率陶瓷基LEDs 可以在超驅條件下正常使用。