LED前照燈指採用白色LED的汽車前照燈。豐田在2007年5月17日發布的最高級混合動力車“雷克薩斯LS600h”上全球首次配備了白色發光二極體(LED)前照燈。
基本介紹
- 中文名：LED前照燈
- 類型：汽車前照燈
- 壽命：1萬小時
- 點亮時間：0.1秒
簡介,現狀,套用,
百科名片
LED前照燈指採用白色LED的汽車前照燈。豐田在2007年5月17日發布的最高級混合動力車“雷克薩斯LS600h”上全球首次配備了白色發光二極體(LED)前照燈。壽命長達1萬小時，點亮所需時間不超過0.1秒。功耗比HID燈的普及產品要低，與HID燈高端產品相當，今後如進一步改進，功耗預計會更低。
簡介
LED前照燈指採用白色LED的汽車前照燈。豐田在2007年5月17日發布的最高級混合動力車“雷克薩斯LS600h”上全球首次配備了白色發光二極體(LED)前照燈。壽命長達1萬小時，點亮所需時間不超過0.1秒。功耗比HID燈的普及產品要低，與HID燈高端產品相當，今後如進一步改進，功耗預計會更低。
現狀
白色LED技術進步顯著，目前已經有超過螢光燈和HID燈，發光效率達到100lm/W的產品面世。單個白色LED的光通量達到100lm以上的產品也不斷湧現，在照明領域的套用正在加速推進。雷克薩斯LS600h的汽車前照燈採用了5個光通量為400lm的白色LED,實現了輔燈(Low Beam)所必須的亮度。產品由小絲製作所開發。
套用
由小絲製作所開發，配備在豐田汽車的“雷克薩斯LS600h”上的前照燈，面向輔燈使用了5個白色LED燈。每個白色LED燈使用一個白色LED模組。
開發過程中碰到了確保亮度，降低功耗以及需採取發熱對策等課題。亮度至少需要與鹵素燈相同的20Mcd/m2.而白色LED只有數Mcd/m2.為此，在封裝內配備了4個約1mm見方的大尺寸藍色LED晶片，每個晶片可輸入2.5W(輸入電流為700mA)，整個LED前照燈LEDheadlamp封裝合計10W的電力。由此，得到了25Mcd/m2的亮度。
但是給每個晶片都提供大電力，發光效率會降低。與HID燈相比，雷克薩斯LS600h的前照燈實際工作時的發光效率僅為40lm/W,這意味著功耗較大。為此小絲製作所對光的有效利用做了改進。具體做法是對配備的多個白色LED燈分別給予各不相同的配光特性，製成配光圖案。與在一個燈上製作複雜的配光圖案時相比，降低了光損失。
小絲製作所還改進了遠光照射時的白色LED燈構造。遠光燈需要照射水平線下方的配光圖案。原來的方法是遮光形成圖案，而此次利用名為“光束整形器”的鏡子，使射向水平線以上的光線改變方向。通過上述措施，可將白色LED發出的全光通量的半數以上提供給前照燈。與只能提取全光通量1/3左右的HID燈和鹵素燈相比，效率大幅提高。實現了與“雷克薩斯LS460”採用高端HID燈作為前照燈時相同的功耗。
存在發熱課題
為確保壽命，小絲製作所還悉心研究了發熱對策。此次的LED前照燈模組必須安裝在與LS460使用HID燈時相同的空間內，所以需要在限定的形狀內採取發熱對策。因此，首先改進了LED晶片，使其在接合溫度即使高達150℃時也能使用。
其次，晶片上方封裝的材料使用了玻璃，從而抑制了LED點亮時發熱而導致的劣化。這種玻璃材料比通常用於封裝材料的環氧樹脂和矽樹脂要難以劣化，即使在接合溫度為115℃時，連續點亮8000小時，亮度也不會降低。而其他公司的產品在點亮5000小時後，就會發生10%以上的劣化。
另外，為了散發白色LED發出的熱量，在燈的外殼上設定了散熱片和散熱管。在LED前照燈的試製品中，很多都是利用散熱片和冷卻風扇來散熱的。但設定冷卻風扇，會增大前照燈模組的體積。為此，此次採用了內部裝有純淨水的散熱管，使得不使用冷卻風扇也可散熱。
