LED產品發光效率與照明系統配套改善,正式跨入車用頭燈市場

近年來,LED技術已取得了長足的發展,不過在車用領域,頭燈一直是LED遲攻不下的一塊高地,也是汽車行業關注的一個LED應用焦點。

隨著車用頭燈光學系統與LED技術的成熟,現在LED也正式宣布跨入車用頭燈應用市場。

日本豐田在2007年5月發表最新一款混合動力車LEXUS LS600h,在頭燈方面正式引用LED作爲光源。而這款白光LED頭燈則是由小系製作所與日亞化學工業聯合開發,並藉由整合3聯小型聚光燈與小型反射鏡(3眼一體)的光,讓LEXUS LS600h的前燈明亮,不輸給一般的車燈。這款白光LED頭燈,小系製作所使用5個顆400流明的白光LED,來達到利用較少LED顆數獲得必要的亮度。小系製作所結合日亞化學的技術實力,來確保此款頭燈的輝度、降低消費電力、解决散熱等問題。根據資料顯示這款壽命高達1萬小時,點燈時間只需0.1 秒,消費電力比HID燈等傳統品更低,幾乎與高階品同等級。

車用頭燈的輝度最低必須與鹵素燈的20Mcd/㎡相同,但是傳統的白光LED 只有幾個cd/㎡而已,因此小系製作所利用4顆1毫米平方面積的大型藍光LED封裝在同一模塊內,每顆LED芯片爲2.5W,4顆LED合計在投入10W 電力時,就可以産生25Mcd/㎡的輝度。在較早之前,小系製作所便已開發出的配備有11個白光LED模塊汽車頭燈,包括,利用6顆白光LED來作爲近光燈,遠光燈的部分則是利用5顆白光LED,在近光燈點亮時,光束可達到800流明至1000流明。

需要提及的是,如果對LED晶片施加大電流的話,發光效率反而可能降低。因此白光LED頭燈動作狀態時爲40流明/瓦,爲有效利用光效率,小系製作所採取各白光LED不同的波長配光特性方式,來降低光損失。

對於白光LED燈進行遠方照射時,必需要求頭燈能够照射到水平線以下,雖然利用傳統的遮蔽光線就能够達到這樣的要求,但小系製作所却捨棄的這種方法,採用可以讓光線朝水平在線方照射的Beam shaver鏡片來改變光路徑,再透過光學結構來獲得遠照射的需求。

在散熱方面,小系製作所採用散熱風扇與純水的導熱管,來確保白光LED的使用壽命。小系製作與日亞化學所針對LED晶片結構進行改善,讓使LED鏡片的接點溫度在高達攝氏150度時還能够正常運作。此外,使用玻璃材質作爲晶片上方封裝材料,藉此控制點燈時的發熱所造成的劣化現象。
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