汽车与LED的整合问题分析

2010-10-22 11:28

　　LED消耗每单位电能产生的光输出确实比白炽灯高，但单个LED来比，LED的光输出优势就不那么突出了。为了获得足够的亮度，就必须采用LED模块照明的方式。“一个LED模块没能为远光和近光功能提供足够的光。因此，你须要为每个近光和远光功能使用多个LED模块。”PaulDecloedt指出，由于汽车前灯是光束应用，每个LED模块需要一个光学组件（透镜或反光镜）。“这是LED近光灯和远光灯价格仍然较贵的一项主要原因。”此外，LED控制器由于LED 模块化照明的特性也导致汽车法规难以界定采用多个模块的LED头灯是否损坏。

　　解决LED散热问题是未来发展关键

　　由于LED的输入电能约有90%的转换热能必须排出，这远比传统灯源要来的高上许多；另外，LED晶粒归类于半导体材料，不能耐高温（<120°C），由晶粒至大气的排热只容许约50°C温差，更是远低于传统灯泡，因此，散热设计是LED光源区别于传统光源的课题之一，再加上灯具不能使用风扇散热，而且灯具产品要能推广到汽车市场普及，还得要进一步考虑到外观造型与灯具的光学设计原理，这将是高功率LED照明设备极为困扰的问题。

　　严格来说，传统所使用的灯具所产生的热源其实远高于LED；不过，传统灯具不会因为高温而降低其光源输出能力，但，LED的光输出却会因为本身接口问题，使LED的发光效率受到影响。而其产生的热如何散除到外界环境与其封装结构材料息息相关，牵涉到使用的散热材料与相关外型。其中热阻的概念，代表输入W功率时，需要提高多少K温度才足以散热。以现有的封装技术最高可允许LED操作在185℃（LumiledK2），但一般因为封装胶材的关系，可允许的操作温度约在125℃，除了考虑光源输出效率之外，还必须要考虑封装胶材的变质，例如，树脂类材料在作为包覆LED晶体时，若在高温时容易产生的老化现象。

　　目前有厂商发展出以“热力均温超导技术”,可将LED所产生的热源进行聚热分散的效果；也就是说，当LED灯具的温差在正负1度的范围之间，再采用强制散热技术，利用灯具所设计的防尘遮蔽的半开放式空间进行空气换气的动作，也就是可以让空气产生对流，而达到传散热能的效果。而这个发展概念就像人体散热一样，除靠皮肤散热外，也靠第2个空间的肺，以进行呼吸获得强制散热。

　　现如今，LED虽然存在着众多待解决的问题，但LED已经应用到高端汽车（跑车）中已经是不争的事实。如何将LED成本降低，得到顺利普及，还有赖于解决散热以及二次光学系统的改善。

　　【编辑：Vessel 】

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