LED技术在汽车照明系统中的应用探究
摘 要:LED技术属于节能环保技术范畴。随着研究技术的不断创新,LED灯的设计成本逐渐降低,甚至完成了向民用领域的不断渗透。为了进一步降低汽车的节能减排效果,全世界各大公司纷纷将LED技术应用到汽车照明系统之中,并取得了很好的应用效果。就目前LED技术在汽车照明系统中的发展形式来看,在未来汽车照明系统设计过程中,LED技术依然是主要的应用对象。
关键词:LED技术;汽车照明系统;应用
1 LED概述
1.1 LED的定义
作为一种固态的半导体器件,LED能夠将电直接转化成光。也就是说,这一微小的半导体晶片对LED所有的性能具有决定性的作用,是整个LED的核心所在。在半导体晶片中,主要包括两个部分:一部分是P型半导体;另一部分是N型半导体。但这两部分半导体并非独立存在,而是能够串联成一个“P-N结”。当电流经过导线在该晶片上产生作用时,就会将电子推到P区,并使
其与空穴结合到一起,最后通过光子的形式将能量发出,这就是所谓的LED照明。对于LED而言,它具备使用寿命长、启动迅速、彩多样、电压低、安全等诸多特点。
1.2 LED照明的优点
LED照明最大的优势在于节能、环保。相比于照明效果相同的白炽灯和节能灯,LED的节能效果更好。据统计,在使用一年之后,LED节省的能源能够达到其他照明工具的50%以上,有助于可持续发展目标的全面落实;此外,与传统的照明工具相比,LED照明工具的使用寿命更长,不仅能够达到节能的目标,而且可以减少污染物的排放,进而改善周围环境的质量。对于传统的白炽灯与节能灯而言,其灯光较为暗淡,无法保持长时间的亮度,但LED照明工具却完全规避了这些问题。
2 当下LED照明技术在我国的应用现状
与其他一些发达的国家相比较而言,我国在关于LED照明方面的着手时间相对较晚,但是,这并不代表着我们会一直落后于那些发达的国家,经过了技术的积累,我国在关于LED方面不断地取得了骄人的成绩,例如:LED外延片的生产、LED芯片的制造以及LED子产品的应
用等等,我国也因此逐渐形成了较为完整的LED工业产业链。值得注意的是,我国前几年的LED照明产业主要是分布在珠三角以及长江三角等一些发达的地区,近年来也逐渐产生了向内地蔓延的趋势。虽然我国如今的LED产业取得了不小的成果,但是,其发展的整体过程之中还存在着诸多的问题,就像我国虽然可以独自制造外延片,但是,与其他一些发达的国家相比较,还是存在着技术落后的情况,即使是与日、韩等邻国都有所不同。事实上,我国的LED产业发展过程中一直都存在著发展不平衡的现象,例如:我国在如今的LED产业链之中更多的是扮演着“体力工作者”,常常负责一些封装以及生产等没什么技术含量却操作简单的工作。但尽管如此,我国的LED照明产业还是形成了一定的规模,这主要归功于我国劳动力成本比较低的原因。
3 LED技术在汽车照明系统中的具体应用形式
3.1LED技术在前照灯系统中的应用
在汽车前照灯系统设计过程中,配光方式以光形叠加方式为主,这也对前照灯的配光设计情况产生了极大的影响。总的来说,由于LED前照灯光以半球形发射为主,为了对汽车的光通量进行满足,需要对多个光源进行设计。站在应用角度来说,LED前照灯系统容纳了多个光
源,为了对其轴向进行确定,各个系统的坐落位置必须得到明确。另外,由于前照灯系统与发动机舱相接近,很容易对照明系统散热问题产生影响。为此,相关工作人员应该在原有散热部件基础上加装风扇,为LED灯的散热创造有利条件。在具体应用时,LED灯设计人员还需要对车辆上的电器件性能进行充分考虑,从而提升控制模块的工作协调能力,为LED灯的正常运转创造有利条件。
3.2LED技术在尾部信号灯中的应用
LED信号灯的设计主要由放射镜和配光镜两方面组成,由于LED灯所发出的光线具有很强的特点,其中还涉及到反射镜和配光镜的折射,也正是由于这种作用,LED灯的光形可以实现相互叠加,最终形成完整的光型分布。为了对使用条件进行全面满足,在LED灯设计过程中,人们需要对汽车的造型情况进行全面了解,并对LED灯的设计数量进行确定。然后,根据灯型对焊接工艺进行选择,最终实现驱动线路的完整设计。在后续灯具部件安装过程中,设计者还应该对相关灯具部件的设计结构进行合理明确,从而确保整个设计方案具备较高的可行性。在所有工作全部做好之后,设计人员便可以对尾部信号灯的结构和工艺进行验证,并在此过程中对3D和2D数据进行发布。也正是由于这些信息的存在,汽车尾部信号灯还会传递出更多信息,为整个交通的平稳运行创造有利条件。汽车前灯
3.3LED技术在车内照明灯中的应用
相比之下,车内照明电源设计十分简单,而且空间体积较小,具备较高的反应速度,这也使得车内照明具备较高的适用能力。整体而言,LED灯在温、显指数等方面具备较强优势,这也为车内的短时间使用提供了便利条件,其中常见的应用包括仪表照明、门灯和阅读灯等。为了提升车内照明的有效性,LED等除了将自身特发挥出来之外,还会对车门的关闭状态进行有效提示,如果车门没有完全关闭,则车内顶灯会一直处于明亮状态。在后备箱门开启的过程中,LED指示灯也会自动亮起,这也为使用者对车辆状态的了解提供了方便。另外,LED灯在车内照明系统中的应用优势还体现在驾驶员身上。例如,在夜间行驶过程中,驾驶员需对仪表等信息进行随时查看,由于LED灯的应用,可以缓解灯光对驾驶员的视觉产生干扰,从而避免眩目情况的出现。
3.4直射式和透过式灯光的应用
从整体汽车照明系统的结构来看,LED灯主体应用方向为前照明系统、尾部信号灯和车内照明灯。但站在灯光应用形式角度来说,则主要包括直射式、反射式和透过式三种。在直射式LED灯光使用上,设计人员将LED安装在反射面的中央部位,并朝着正前或正后方向照射,
该种设计方式属于对LED光源本体的直接应用。在直射光源设计过程中,其中涉及到的设计难度较小,但由于亮度过于集中,很容易对驾驶员的视觉产生影响,不利于汽车的驾驶安全。在反射式灯光形式设计中,主要是将LED灯安置到发射面一侧,确保驾驶员从正面无法感受到光的存在。因此,在反射式灯光使用过程中,并不会让驾驶员产生眩目问题,但这种设计方案在实施过程中对设计精确度要求极高,从而进一步增加了设计难度。而在透过式LED灯光应用上,主要对其他介质进行利用,并将其穿透。该种应用形式在配光上暗度较大,但外观十分绚丽,深受广大消费者的喜爱。
结束语:
在如今这种资源贫瘠、能源耗费严重的情况下,LED照明技术获得了广泛推崇,并且得到了高度的重视。同时,在竞争日益激烈的情况下,我们国家的LED照明技术如果想要领先于其他国家,就必须不断革新、不断改善,并对现有问题进行仔细的研究与分析,提出相关的解决方法。例如,国家在政策上一定要紧跟时代发展的脚步,把握行业的最新走向,不断提高我国产品的质量。同时,在市场中,国家要了解国内对于LED照明技术的需求,不断研发新型的照明技术,利用自己的优势获得更多的国际市场份额。
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