LED技术在汽车灯具中的应用研究

田云崇 苏有

长城汽车股份有限公司 河北保定 071000

摘要：随着社会的发展，科技的进步，我国汽车行业也在不断的发展和进步。因此，汽车开始普遍存在于人们的生活和工作当中，同时带动了汽车灯具的发展，对汽车灯具的需求量增加。汽车灯具作为汽车中较为重要的部分，灯具是否有良好的照明系能决定着汽车在行驶过程中的安全。当今社会，以节能环保为主发展了LED技术运用于汽车灯具当中。LED灯具具有寿命长、性能好的特点，进而被人们广泛的认可，LED技术应用于汽车灯具中，带来了良好的应用效果。目前，LED汽车灯具已经广泛运用于汽车前照明灯、室内灯以及尾部信号灯转向灯等汽车灯具中。本文针对LED汽车灯具工艺设计进行了简要的分析，同时阐述了LED技术在汽车灯具中的应用。

关键词：LED技术；汽车灯具；应用

前言：现如今，我国汽车行业迅猛发展，人们对于汽车行驶安全越发重视。在汽车的行驶过程中离不开灯具的设计和应用。汽车灯具作为汽车安全的重要部件，由于我国LED灯具具有省电、亮度高、节能等多种优势，人们将LED灯具运用于汽车灯具当中。因此，在未来汽车灯具工艺设计和应用上需要将LED技术进一步讨论，对其LED汽车灯具的设计除了保证汽车拥有足够的照明，还需要符合当代汽车总体的美感。LED车灯技术将成为未来汽车照明的发展方向，因此受到汽车企业的高度重视。目前LED灯具广泛运用于汽车的外部及内部车灯中，推动了我国汽车灯具的发展和创新。

1、汽车灯具的要求及发展

汽车起源于1885年是由德国工程师卡尔·本茨发明，最初制成的汽车是三个轮的，具有不稳定性，这种汽车使用两冲程0.9马力的汽油机，已初步形成汽车的雏形，但是汽车并没有安装上灯具。随着汽车的不断发展，汽车在原来的基本雏形的基础上增加了各种功能，汽车灯具也在不断发展。起初的汽车灯具使用的是白炽灯，这种白炽灯本身消耗的电能比较多，汽车灯具的亮度很低，而且这种灯具受到外界的影响较大，经常会出现损坏的现象，给汽车的照明带来了巨大的影响。随着汽车对于灯具的要求越来越高，汽车灯具的种类越来越多，出现了倒车灯、转向灯、前照灯、近光灯、远光灯等各种灯具。汽车灯具已经成为汽车的重要的部分，这对汽车的安全行驶起到重要的作用，在关键时刻可以很好地保护车内人员的生命安全。

2、LED灯的优点

2.1 灯光色辨别度高

目前的路标采用辉光的发射方式，而LED灯发出的光线接近于日光的光谱。这种LED灯发出的光线比普通灯具发出的光线更容易被路标所反射，反射的有效性远高于其他的光源，这可以使驾驶人员在较远的地方就可以发现路标上的信息，并及时做出合理的决断，以减少发生车祸的几率，增加驾驶的安全性，这种LED灯的发光能力极强，可以使夜晚像白天一样，可以及时地捕捉到路标上的信息，使司机能够及时地发现和捕捉到路标上的交通信息。

2.2 节能无污染

近些年，随着对于LED灯的不断改进，其发光效率也越来越高，具有极大的发展前景和发展趋势。LED灯也叫发光二级管，这种LED灯的原理是当电子与空穴结合时，内部的电子以光子的形式将能量释放出来，发出强力的光速，所以LED灯是通过电子以光子的产生光线。LED灯的发光可以将电能转化为光能，在转化的过程中能源浪费比较少。LED灯发出的光源不含有铅、汞等污染性的元素，所以LED灯发出的光源属于绿色环保的光源，对周边的环境具有很好的保护性。这种LED灯具有节约能源和环境保护等两方面的特性。LED灯最大的特点是由于以光子的形式释放出的能量，释放出的光源并不能产生热能，也不像普通光源那样产生辐射能量，发出的是一种冷光源，不会产生意外的烫伤。

2.3 防止前照灯的炫目

LED灯与其他的普通的灯具不同，LED灯的灯光比较温和，LED灯的灯光接近于自然光，这种自然光与白天的日光比较接近，可以很好地满足驾驶员的视觉感受，这种光源并不是十分强烈，减少由于灯光的强度较强对于驾驶人员眼睛的刺激性，对驾驶员的眼睛造成眩晕影响驾驶人员查看室外情况。所以为了驾驶人员更好地适应需要对于LED灯的光谱进行调节，将光谱的最蓝部分进行调节，使驾驶人员不会感到眼睛的不舒服，出现炫目的情况。

2.4 响应时间短

LED灯由于灯具的本体是引用LED技术制成的这种LED灯的响应的时间比较短，LED灯的响应时间比普通的灯具要快200～300ms，在LED灯反应时间最短的为转向信号灯和高位制动灯，所以这种LED灯可以应用于行驶过程中的应急反应。如果一辆汽车以110km/h在公路上行驶中，如遇到紧急情况使用转向信号灯进而高位制动灯可以得到极快的反应速度，为司机赢得7m左右的制动距离，这样可以给司机充分的反应时间，采取有效的措施，减少汽车出现的事故。

3、LED技术在汽车灯具上的应用

LED灯具在汽车中得到了广泛的应用，提供了较为优质的照明服务，满足了各种各样的照明需求。以下对其车内照明系统、汽车前照灯系统以及汽车尾部信号灯的应用进行了重点分析。

3.1 LED灯具在汽车内部的照明

首先是针对LED汽车灯具在车内的使用，汽车内部的仪表照明灯、门灯、阅读灯、顶灯以及踏步灯都可以使用LED灯具。由于LED灯具在车内的占用空间较小，反应速度较快，同时能够调节色溫和显色亮度，进而LED灯具在其车内得到了广泛应用。与此同时，LED灯具还可以对其车内进行监视状态。如果车门未关情况下，车灯会持续闪亮，以此来提醒驾驶人员关闭车门，保证驾驶的安全。

3.2 LED灯具在汽车前照灯的应用

其次是LED灯具在汽车前照灯中的应用主要是利用光型叠加的配光方式进行设计的，因此需要设计多个光源来满足汽车光通量的需求。进而使近光光通量达到1200lm左右，同时注重前照灯系统的构成部分的位置，保证LED光泽和行驶方向的精确性。除此之外，LED灯具的电气建议需要时刻检查内部模块的协调性能以及电池是否正常，所有的要求达标才能保证LED灯具在汽车前照灯系统有效运行。

3.3 LED灯具应用在汽车尾部信号灯

最后是LED灯具用于汽车尾部信号灯中。根据汽车的造型及使用功能选择合理对应的LED灯具和焊装方式。在进行结构设计和工艺验证之后需要保证LED光线在光屏上叠加，并经由反射镜和配光镜折射来满足一定区域的光型分布，最终达到汽车尾部信号灯的标准及要求。

4、LED汽车灯具的瓶颈

4.1 散热性差

每个事物都有两面性，然而LED的散热功能就是技术难题之一，如果散热解决不好就会出现光衰。单个LED晶粒因为遇到高温，其发光效率就会降低甚至损坏。由于LED的传热主要通过较小的芯片进行传导，所以集中主要的热量在小芯片上，所以LED晶粒容易损坏。

4.2 价格高

LED的成本较高阻止在我国市场的普及，又由于芯片的制作研发难度大、要求苛刻，还有对温度和湿度的要求，导致成本较高，售价相对较高。例如某中高档轿车，白炽灯组合后灯120元/套，而LED组合后灯则需要210元/套，几乎高出一半的价格。

结语：综上所述，LED灯具具有良好的性能，它的使用寿命较长，同普通的白炽灯来说，性能较优。因此LED灯具广泛应用于汽车登记当中，符合当今社会节能环保的时代发展要求，进而促进我国节能减排的发展形势。以上分析了LED汽车灯具工艺设计的要点以及LED灯具在汽车中的应用。从目前的应用情况来说，LED汽车灯具的使用成本较高、寿命较长、性能较好，能够有效提醒驾驶员的安全因素，预防交通事故的发生。但是LED技术还存在一定的不足，需要不断创新研究，不仅是LED汽车灯具成为汽车重要的功能，在一定程度上也要保证汽车的行驶安全，满足多种消费者的不同使用需求。

参考文献：

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