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发表于 2013-06-01 18:12    IP属地:未知

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【推荐】不仅仅是漂亮!全面解读LED大灯技术
1 LED的优点和历史

    [汽车之家 技术]  都说眼睛是心灵的窗户,对于汽车而言,有一对漂亮的大灯,就像拥有一双漂亮的眸子一样摄人心扉。LED大灯的出现就像是给车头灯配上了“美瞳”,把“眼睛”的魅力指数直接拉高了一个段位,其功能也日新月异。我想,是时候好好来了解一下LED大灯了。

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    LED是Light Emitting Diode的简称,它有个很通俗的中文名字——发光二极管,它们如今常常以灯箱、招牌及各种电器的指示灯和背光灯的角色出现,也往往是汽车尾灯、高位刹车灯、日间行车灯的重要组成。

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● LED大灯好在哪儿?
    既然讲LED,必须先说说现在它为什么这么火,我们都知道,目前汽车上主流的大灯无非两大类:卤素大灯和HID氙气大灯(高强度气体放电灯),逐渐兴起的LED大灯相比这两类主流大灯有什么优势呢?
对于汽车而言,LED光源(不仅限于前大灯)有如下好处:
1、节能、成本低:LED的发光效率高,是荧光灯的近两倍。如果用我们日常的节能灯来打比方,节能灯比白炽灯节能4/5,而LED比节能灯还节能1/4。在汽车上,同样的日间行车灯,LED元件的能耗仅为卤素灯的1/20。LED元件的成本也逐年大幅降低,并且目前成本和价格仍然在以每年20%以上的幅度下降。
2、寿命超长:目前用在汽车上的LED元件基本都能达到50000小时的水平,而知名的汽车灯光供应商已经能够提供寿命达100000小时的LED元件,换算一下,相当于11年…….在考虑到灯光的使用频率,基本上在整车的设计寿命里,LED元件都不需要更换。相比之下,氙灯的寿命仅为3000小时左右……
3、耐用性好:LED元件结构简单,抗冲击性、抗震性非常好,不易破碎,能够很好地适应各种环境。
4、LED元件体积小,紧凑便于布置和造型设计:这是LED的一个巨大优势,这一优势充分迎合了汽车厂商在设计上的进化需求,打破过去灯光系统对造型创新的束缚,让我们拥有更具创意的汽车产品。

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『LED让大灯的形状和线条变得更加丰富,夜晚的识别度也更高』

5、响应速度快:LED的点亮仅需微秒级别,用在尾灯和转向灯上能够迅速点亮达到更好的警示效果,用在前大灯上,相比氙灯和卤素大灯拥有更高的响应速度,对于行车安全性有更好的保障。

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6、亮度衰减低:LED亮度高,光线亮度衰减远低于卤素灯,适合用作照明及刹车灯、转向灯等警示灯光。
7、低压直流电即可驱动,负载小,干扰弱,对使用环境要求低,适应性好。不像氙灯那样还需要升压装置(高压包)。
● LED前大灯为什么来的这样迟?
    掐指一数,电灯的问世已超过150年(明显我不是从爱迪生算起),LED怎么看都是个新鲜玩意儿。实际上,LED的起源也能往回追溯到100多年前的1907年。那一年,从事无线电行业的Henry Joseph Round在碳化硅晶体上施加一定电压后,在阴极上观察到暗淡的黄色光芒,这应该算是发光二极管的鼻祖了。
    具有实际意义的LED一直到50多年前才被发明,因此20世纪60年代这个时间节点被很多人当做是LED真正的起点。随着技术的不断发展,LED的颜色也从最早的红光慢慢扩展开来,橙色、黄色、绿色……早期的LED主要用于各种仪表的光源、各种设备的指示灯,而后随着颜色的增加开始应用于交通信号灯、大型的显示屏和汽车信号灯等。

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    之前的LED是无法发出大灯照明所需要的“白光”的,因为在可见光光谱当中并没有“白光”,它并非单色光,而是多种单色光合成的复合光。人眼看到的白光,需要蓝色光+黄色光两种波长光线的混合或是蓝色光+绿色光+红色光三种波长光线的混合(这就是彩电的三基色)。由于这两种方法都需要蓝色光,因此蓝光LED就变成了开发白光LED的重要技术节点。

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    直到上个世纪末,随着超高亮度蓝光LED开发成功,白光LED的开发才真正取得了阶段性进展,白光LED的色温接近日光,照明效果更自然,更接近人眼在白天看到的色彩,LED正式投身照明领域也是从这个时候开始的。

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    LED合成白光的方法就是我们前面所提及的两种方式,目前比较普遍的就是使用蓝色LED芯片+黄磷荧光粉或黄磷滤色镜的方式来制成白光LED,现在大量运用于日间行车灯以及用作前大灯的白光LED,使用的都是同样的原理。白光LED的出现同样可以载入液晶显示器的发展史册,它为提高液晶显示器的色彩表现、推动液晶显示器普及做出了巨大贡献。
    大家一定注意到了,很多车其实在很早的时候就用上了LED的车尾灯,但是LED前大灯却是近年才流行起来的玩意儿。其中一个原因就是上面提到的LED无法产生白光的问题;还有一个就是LED的亮度和成本问题,LED自正式商业化以来亮度已提高了近百倍,而价格则下降了数百倍(目前仍然在以每年30~40%的速度下降),成本的降低和亮度的提高使得LED终于具备了投身汽车前大灯的条件;第三点原因就是北美、欧洲等汽车发达国家之前的关于车辆灯光中关于LED前大灯的使用并没有相关的标准,自2005年之后SAE和ECE才陆续颁布了相关的标准。

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发表于 2013-06-01 18:14    IP属地:未知

2 LED大灯开路者
● LED大灯开路者:两个“第一名”
    LED大灯在汽车的进化史上应当算得上是一座里程碑,而里程碑上镌刻的名字无疑应该属于首次应用LED大灯的“第一名”。第一辆正式装配LED大灯的车型当属2007年亮相的雷克萨斯的LS600h/LS600hL车型了,其大灯是首款应用于量产车型的LED前大灯,也是LED大灯的首个商业化产品。这款车灯来自日本的车辆照明系统供应商KOITO(小糸),不过,这套大灯并不是100%的LED大灯,只是近光灯和辅助照明使用了白光LED,也正因此才有了另一个“第一名”的席位。

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    另一个“第一名”的席位,属于奥迪R8,2008年末推出的搭载5.2升V10发动机的奥迪R8,同时搭载了世界上第一款商业化的全LED前大灯。它的远近光、转向、日间行车灯灯前大灯的照明功能全部使用LED元件,这款大灯于2007年问世,晚于小糸的产品,由Magneti Marelli(玛涅蒂玛瑞利)旗下的Automotive Lighting公司设计开发。

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『上面实拍图为国内2010款R8 5.2 FSI quattro,也配备了全LED大灯』

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    在小糸KOITO和Automotive Lighting之后,海拉HELLA、法雷奥Valeo也很快加入LED前大灯的阵营,说起来,海拉HELLA其实也应当出现在LED的里程碑上,就在V10版奥迪R8发布的同一年, 海拉为美版的2008款凯雷德白金版(ESCALADE PLATINUM)提供了全LED大灯,他们开发完成这款大灯的时间也是在2007年,如果按照车型推出市场的时间来看,2008年夏季发布的凯雷德白金版可要比V10版本的奥迪R8更早呢。还有,当时惊艳登场的第四代奥迪A8的全LED大灯也是海拉HELLA的杰作。

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● LED大灯结构解读
    LED大灯的结构基本上与目前传统的大灯结构一致,通过反射或透镜结构聚光,不同的是LED大灯往往是多个LED元件构成,需要有一个控制模块对整个系统进行控制。

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    同时,LED元件对温度变化比较敏感,如果结温(LED的PN结温度,PN结即LED的发光源)较高,那么LED的发光性能将会降低,因此LED大灯对散热的要求较高,需要良好的散热设计保证LED元件的温度稳定。也正是因为这样,我们才会看到在LED大灯的背后,那些LED元件的后面都安装着散热片甚至风扇,这是目前普通的卤素大灯和氙灯所没有的。

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发表于 2013-06-01 18:16    IP属地:未知

4 盘点:奔驰/讴歌/其他品牌奔驰:曾经惊艳过,还将惊艳吗?
    奔驰在灯光方面似乎不如奥迪那般活跃,但是实力还是有的,CLS的车灯就是奔驰对LED大灯的一次成功试探。

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    Automotive Lighting公司为奔驰CLS开发的LED大灯应该算是透镜型大灯的一个标杆,它的近光灯采用了一个能够上下或左右转动的透镜灯头,使LED大灯也能够和目前的自适应氙气大灯一样,轻松实现弯道照明、高度自动调节等等功能,这是我见过的LED大灯中最灵活的一款了。

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    奔驰曾经用概念车CSC证明自己玩儿起大灯来绰绰有余,但是量产的奔驰A级却没在大灯上留下多少精髓。

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『CSC概念车的大灯着实惊艳了一把』

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『左:奔驰CSC概念车    右:量产奔驰CLA级』

    下面这段视频展示了CSC概念车的大灯“流动”的转向灯和如花朵绽放般的大灯设计,堪称“前无古人”的新花样。


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    在CLA级之后亮相的新E级的大灯设计也招来了不少争议,经典的“四眼”设计只剩LED行车灯勾勒出的轮廓。但是从视觉效果上来看,全LED大灯的设计还是值得肯定的。接下来奔驰的新S级、新C级等众多新车都将陆续亮相,E级大灯的设计不禁让人对新车型有了更多联想和期待。

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讴歌:后进者

    回头来看亚洲,在雷克萨斯之后,似乎在全LED大灯方面少有跟进者,一直在技术方面特立独行的本田开始在这方面崭露头角。本田旗下的讴歌RLX便是本田钻研LED大灯的成果展示。

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其他品牌:即将百花齐放?

    越来越多的品牌将加入全LED大灯的阵营中,即将上市的新一代蒙迪欧便是众多新加盟车型中的一员,它将使用法雷奥Valeo提供的LED大灯,不仅造型精练,能耗也仅仅在26瓦的水平,能耗水平仅相当于普通大灯的一半。

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    在设计方面一直走精进路线的起亚也已经表明了态度:我们看到全新的K9上,已经配上了一双硕大的LED大灯,相信现代也会很快在量产车上跟进。

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『起亚新推出的K9也装备了LED大灯』

小结:

    LED大灯的时代似乎刚刚要打开,之前仅属于高端车型的配置已经开始出现在价格更低的车型上,比如将上市的蒙迪欧、新奥迪A3、高尔夫7等等。我相信随着LED成本的进一步下降,主流的紧凑车型甚至小型车都将被卷入LED大灯的潮流中。当然,全LED大灯不会是车灯的终点,LED大灯迎来全民普及的那个时候,高端品牌一定会拿出新的花样。其实,已经在蠢蠢欲动的“激光大灯”、“OLED”车灯就是很明显的信号,不是吗?(文/图 汽车之家 范鑫)


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发表于 2013-06-01 18:21    IP属地:未知

节能、成本低:LED的发光效率高,是荧光灯的近两倍。如果用我们日常的节能灯来打比方,节能灯比白炽灯节能4/5,而LED比节能灯还节能1/4。在汽车上,同样的日间行车灯,LED元件的能耗仅为卤素灯的1/20(这个应该是1/5*3/4=3/20)。LED元件的成本也逐年大幅降低,并且目前成本和价格仍然在以每年20%以上的幅度下降。(这个目前已经到了缓慢下降区,年降幅不足20%
插入3

● 主流*****盘点解读

*****:*****代言品牌

*****

    如果说到*****,大多数人一定会想到*****这个品牌,对于*****而言,*****前大灯已经成了他们设计招牌的一部分,上至R8和A8,下至A3,*****旗下使用*****的车型阵营是目前最庞大的。一说起*****,简直就和提起了*****代言人一样。
    *****的A8、A6车型上的几款全*****多采用的是像前面凯雷德那样的多透镜结构,相信这和他们来自同一家供应商--海拉HELLA不无关系,*****元件也动辄以数十颗计算。不过,他们的远光灯无一例外都使用了反射式结构。

*****  *****

『左:***** 右:***** 他们的近光灯都由多个独立*****透镜单元组成』

*****

    对于这种多个*****单元组成的灯架,要像氙灯的2维透镜灯头那样上下左右旋转几乎不可能,于是工程师们把这种灯组的近光灯架做成可上下俯仰的设计,使用步进电机控制,而转弯时的照明则依靠独立设计的转向辅助灯来实现。

*****

    相比之下,Automotive Lighting公司为A7提供的全*****就显得清爽很多,远近光的功能都被集成在了最外侧的灯光模块上,灯架同样由步进电机驱动,能够自动调整车辆灯光高低。

*****

*****  *****

『左:*****基本照明 近光灯 右:*****远光灯开启』

*****

    最让人欣慰的是,*****已经把全*****下放到了A3这一*****的车型上,虽然大灯看起来远没有它的兄长们那般复杂,但是在实用性和功能方面都毫不逊色。

*****  *****

『*****也配备了*****』

*****篇:无新鲜感的统一*****

*****

『配备全*****的**********』

    *****的*****比起*****来,少了许多花样,X6M、6系以及改款7系等车型上配备的全*****就是反射型*****的典型,他们的*****元件被布置在大灯反光碗的顶部,从正常的角度很难看到光源,只有你处于一个仰视大灯的角度时,才能看到灯碗内“天花板”上的*****元件。

*****  *****

『左图为*****,右图为新款7系,均为*****』

*****

*****  *****

『配备*****与*****的X6 M,外观上单凭透镜
和灯碗中央的“横杠”就能将两种大灯区别开来』

    *****对于自己的全*****透露的信息并不多,而且他们似乎也没打算在*****上做出更复杂的变化。也许相比之下他们更乐意说说自己即将量产的激光大灯技术。什么是激光大灯?我们在今后的文章中会为您解读。

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『对于*****粉丝而言,i8上即将搭载的激光大灯更值得期待』


[ 本帖最后由 cqc233 于 2013-7-5 19:37 编辑 ]

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发表于 2013-06-01 18:31    IP属地:未知

从宝马发明hid氙气大灯以来,车辆大灯技术一直没有新的突破,这次看到这么多品牌都有了LED大灯,真是吃惊。

大众始终属于顽固型保守派,连氙气大灯都舍不得配备的吝啬鬼(不是污蔑他,我的11款尾灯都从led简配了),估计他在等led成本降到卤素大灯时他才舍得配。因为越早成本越高,而且不成熟。

现在宝马又开始研制激光大灯了,比led效率更高,大众再不赶上就落后人家几圈了。

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发表于 2013-06-01 18:34    IP属地:未知

LED大灯的接班人?解读宝马激光大灯2013年04月04日 01:30 来源:***** 类型:原创 编辑:***** 评论:*****
    [***** 技术]  科学技术永远不会停下前进的脚步,当“*****”对于大多数消费者还算个新鲜概念的时候,很多*****已经着手在筹划*****的“接班人”了。*****就是这些*****中的一员,它在推出全*****的同时,已经把目光投向了汽车大灯的下一个时代,他们打算把新时代命名为“激光大灯时代”。

*****

    相比于*****,*****的激光大灯看起来距离量产更近一些,*****在i8*****上已经展示过全新的激光大灯,并表示会将激光大灯投入量产。

*****

『2011年亮相的**********搭载着*****全新的激光大灯』

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    激光大灯的光源——激光二极管(Laser diode)与发光二极管(*****)几乎诞生于同一时代,虽然激光二极管的大规模商业化应用要比*****稍晚些,但是其应用范围更加广泛,在测量、电子、通信、医学、加工等行业都有激光二极管的身影。

*****

    既然被*****指定为“*****”的替代者,激光大灯理所应当要比*****更加优秀。首先,激光大灯拥有*****大部分的优点,比如响应说速度快、亮度衰减低、体积小、能耗低、寿命长等等。相比*****激光大灯在尤其在体积方面具有优势,单个激光二极管元件的长度已经可以做到10微米,仅为常规*****元件尺寸的1/100,这意味着,只要设计师愿意,传统汽车的大灯的尺寸可以大幅度缩小,这也许将为汽车前脸上各个*****的设计比例带来革命性的变化。

*****

    激光大灯另一个显著优势是在发光效率方面,比如一般的*****照明灯的发光效率可以达到每瓦100流明左右,那么激光二极管元件可以达到每瓦170流明左右,这意味着,当满足同样照明条件时,使用激光大灯的能耗不到*****的60%,进一步减少了能量消耗,也更加符合未来汽车的节能环保趋势。
    同*****一样,激光二极管也只能发射单色激光,需要通过多个单色激光源合成,或者使激光通过石英等透明介质,导致光谱展宽形成白光辐射。*****则使用了白光*****普遍采用的方法——蓝色单色光+荧光滤镜来制造白光。

*****

    在i8*****的激光大灯上,三束蓝色激光从灯架的激光源中射出,通过镜面反射射入黄磷滤光镜,产生耀眼的白光,这些白光照射到反射碗上,之后投向前方。据*****称,激光大灯的亮度色温都经过研究,照射效果符合人眼的视觉习惯。虽然大灯有着很高的亮度且光源是激光,但是激光大灯完全符合日常使用的要求,灯光也不会对人眼造成伤害。

*****

*****

*****

    目前,*****对于激光大灯能够实现的各种辅助功能并未做过多介绍,不过通过对灯架、反射组等部件进一步优化,其功能将会得到很大的扩展,现在已有的自适应灯光、*****等灯光功能都可以在激光大灯上实现。
小结:
    在*****时代的号角还未全面吹响时,*****已经在另一片阵地上扬起了“激光大灯”的旗帜,从官方资料中字里行间充满自信的介绍来看,属于“*****”的时代似乎不会持续太久,我们期待着激光大灯尽早量产,能让我们直接体验一番“下一个大灯时代”的先进科技。(文/***** 范鑫)
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来自 爱卡iPhone版 发表于 2013-06-01 19:13    IP属地:未知


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发表于 2013-06-01 19:30    IP属地:未知

学习了

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发表于 2013-06-01 19:33    IP属地:未知

好贴!!!

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发表于 2013-06-03 06:47    IP属地:未知

激光就算了,有一定危险。
led是以后改灯的大方向。
简单点的就是使用氙气大灯的透镜和翻版(遮光阀),仅把氙气灯泡和安定换成led模块。也可以直接用led的透镜,不带变光。
山寨电的,*宝上有外置led大灯。装到雾灯旁边。

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