标题: 新一代车灯光源 ——LED汽车照明技术 [打印本页] 作者: zeng 时间: 2008-6-9 16:02 标题: 新一代车灯光源 ——LED汽车照明技术 LED （发光二极管）是近几年来迅速崛起的一种低场型电致半导体发光器件，与传统的车用信号灯（如白炽灯）等相比， LED 具有节能、寿命长、免维护、防爆、易控制和环保等优点，加上 LED 自身独具的冷光特性，使得灯具的外形不会因为长期受热而变形，从而提高整套灯具的寿命。 LED 灯与灯泡不同，通过在排列上下功夫，便可提高设计自由度，以及获得高档感等。此外，由于发光速度比灯泡快，所以可向后续车辆快速传达是否踏下了刹车，有助于提高安全性。 因此， LED 给汽车照明系统的革命带来了契机。
目前，大功率 LED 已被大量用于汽车照明，特别是汽车尾灯中。到 2010 年 LED 将占据绝大部分汽车尾灯照明 ( 包括倒车灯和牌照灯 ) 。 LED 可用作汽车的主刹车灯、尾灯、方向灯、指示灯，也用于仪表和车内照明，通常一个灯具使用 20 ～ 30 只 LED 。全部 LED 后灯 ( 尾灯、刹车灯和转向灯 ) 已出现在 2000 型卡迪拉克和 S 级奔弛车上。另外， LED 还可为车内物体提供独立的局部照明，例如顶灯、阅读灯、抓柄、车锁、开关、杯托、安全带搭扣、镜子边框等，用途日益广泛。业界唯一担心的是成本问题。
目前应用广泛的 LED 的颜色主要为蓝色、红色和绿色等，白光 LED 用于汽车车灯才刚刚起步。白光 LED 是上世纪 90 年代出现的，亮度逐渐增大，这使得白光 LED 在汽车前照灯中的应用前景令人乐观。
LED 作为一种新型光源代替传统的白炽灯光源在技术上已经成熟。但是，从目前的 LED 产品市场来看，高亮度的 LED 的成本较高，汽车光源的亮度要求使得所需 LED 的数量较多，无疑会提高车用光源的成本。现在只在少量进口豪华轿车上得到了应用，在国内轿车行业的应用较少。但是，随着 LED 产品自身的发展，工业用高亮度 LED 数量的增加， LED 产品价格会有很大的下降幅度，其良好的性能使得 LED 光源必将成为汽车光源中的主流产品。
现在汽车照明灯巳有白炽灯、卤素灯、氙灯等。除了前大灯外，其它灯具例如小灯、指示灯、厢内照明灯等多是采用白炽灯。但近年也流行LED做指示灯，例如刹车指示灯、转弯指示灯等。为什么兴起用LED代替白炽灯呢？
原来，LED与白炽灯比较有显著的优点。一是寿命长，一般可达几万乃至十万小时。有人认为如果未来的汽车照明灯使用LED，整个汽车使用期限不用更换灯具。二是非常节能，比同等亮度的白炽灯起码节电一半以上。三是光线质量高，基本上无辐射，属于“绿色”光源。四是LED的结构简单，内部支架结构，四周用透明的环氧树脂密封，抗震性能好。五是无须热启动时间，亮灯响应速度快（纳秒级），适用于移动速度快的物体使用。六是适用电压在6-12伏特之间，完全可以应用在汽车上。七是LED占用体积小，设计者可以随意变换灯具模式，令汽车造型多样化。汽车厂商青睐LED，完全是LED本身的优点所决定的。
LED是英文发光二极管（Light Emitting Diode）的缩写，早在20世纪60年代巳经产生。80年代已经普遍用于家用电器产品上，例如音响的音量指示、开关指示等。在90年代，有些新型的国产汽车仪表上也巳采用LED，主要用于充电指示，后来还有显示发动机转速状况的，例如湖北襄樊生产的一种组合仪表上，里程表旁边竖一排LED，当司机踩油门时LED排灯就从下至上依次点亮，当松油门时LED排灯就从上至下依次熄灭，颇醒目好看。90年代中，我国利用LED做高位刹车灯并在汽车上安装，由于LED亮灯快，能及早让尾随后面的汽车司机知道前方车辆的行驶状况，减少汽车追尾碰撞事故的发生。
LED是一种可以自身发光的包含pn结的固体半导体元件。LED的芯片是由p型半导体和n型半导体组成的晶片，在p型半导体和n型半导体之间有一个过渡层，称为pn结。当采用砷化镓（红外线）、砷磷化镓（红到黄）、磷化镓（绿）等半导体材料时，在这些半导体材料的pn结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。 当p-n结施加正向电压，电流从LED的阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色的光线，光的强弱与电流大小有关。但是，由于LED的发光功率很小，一般只作指示，不能用作照明。作照明用途，则是近年才出现的新事物。