淺談低能耗LED提供更高效率照明

LED在汽車(chē)應(yīng)用中的普及率持續(xù)攀升，這得益于其長(zhǎng)久的使用壽命以及可用于汽車(chē)車(chē)身造型和內(nèi)部設(shè)計(jì)的靈活性。不管與氙氣燈泡還是白熾燈泡相比，用于車(chē)前燈、晝間行駛燈和轉(zhuǎn)向信號(hào)指示燈的LED照明在設(shè)計(jì)靈活性方面都要遠(yuǎn)勝一籌。這使得汽車(chē)前端的車(chē)身設(shè)計(jì)師能夠完成一些此前絕無(wú)可能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方案。Audi公司的A系列汽車(chē)就很好地表現(xiàn)出了LED照明的這種設(shè)計(jì)靈活性：這些車(chē)輛的晝間行駛燈被安放在位于車(chē)前燈和轉(zhuǎn)向信號(hào)燈下面的線(xiàn)型陣列中。如果您曾在后視鏡中看到過(guò)上述的某款汽車(chē)，您就能夠確切地了解我所描述的情況。

但是，車(chē)前燈本身恰恰曾經(jīng)是LED在汽車(chē)環(huán)境中難以實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用目標(biāo)。其主要原因在于LED及其關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)器電路的熱設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的燈泡本質(zhì)上就是一個(gè)“加熱器”，并且在高溫下工作，與之不同的是，LED及其驅(qū)動(dòng)器電路需要把散熱器作為其外殼的一部分加以整合，以便將熱量從LED上移開(kāi)。顯然，LED驅(qū)動(dòng)器的轉(zhuǎn)換效率及其相關(guān)功率損失會(huì)對(duì)汽車(chē)前照燈配置中所使用的LED外殼的熱設(shè)計(jì)產(chǎn)生重大的影響。由于高溫運(yùn)作環(huán)境對(duì)LED的光輸出和工作壽命具有負(fù)面影響，因此上述的所有預(yù)防措施都是必不可少的。

1 LED和性能

高功率或高亮度LED的光輸出已經(jīng)超越了具有重要里程碑意義的100lm/瓦(lm/W)。事實(shí)上，有的制造商已聲稱(chēng)在實(shí)驗(yàn)室里獲得了200lm/W的LED光輸出。因此很明顯，就發(fā)光效能而言，LED已超過(guò)了白熾燈泡(標(biāo)準(zhǔn)60W燈泡的光輸出為15lm/W)?；蛘撸瑩Q句話(huà)說(shuō)：就是用來(lái)自某個(gè)光源的光輸出量(單位：流明)與產(chǎn)生該光輸出量所消耗的功率量(單位：W)之比來(lái)表示光輸出。即使如此，據(jù)預(yù)測(cè)，到2012年，光輸出達(dá)150lm/W的LED在市面上將隨處可見(jiàn)。另一個(gè)附加的好處是LED的壽命。視計(jì)算方式的不同，白光LED燈泡的壽命至少可以達(dá)到10，000小時(shí)，有的甚至聲稱(chēng)高達(dá)50，000小時(shí)，而白熾燈泡的壽命則僅為1，200至1，500小時(shí)左右。此外，LED是“綠色”產(chǎn)品，原因是其不含任何危險(xiǎn)材料。

LED照明的成本下降得非?？?。在過(guò)去的12個(gè)月里，專(zhuān)用白光LED(某些已被LED燈泡所采用并占據(jù)了其大部分成本)的價(jià)格已經(jīng)從幾年前的約5美元降至1.00美元以下。LED行業(yè)的許多分析人士預(yù)測(cè)：在未來(lái)的12個(gè)月時(shí)間里，用LED燈泡替換白熾燈泡的價(jià)位將為消費(fèi)者所接受。有些LED制造商聲稱(chēng)他們已經(jīng)設(shè)計(jì)出了可為L(zhǎng)ED燈泡供電的發(fā)光芯片，所產(chǎn)生的光線(xiàn)亮度與大多數(shù)私人住宅廣泛使用的75W白熾燈泡相當(dāng)。為了具備輸出該光量的能力，此類(lèi)LED芯片通常需要12W至15W的功率。

特別是就汽車(chē)而言，車(chē)前燈必需具有至少800流明的光輸出量。Cree公司是一家LED制造商，它推出了其XLampXP-G系列LED，據(jù)稱(chēng)其流明密度是目前市面上照明類(lèi)LED當(dāng)中最高的。這些LED采用該公司的XP系列封裝，可提供高達(dá)400流明的光輸出量(在1A)和超過(guò)130lm/W的光輸出(在350mA)。于是，鑒于LED車(chē)前燈將在節(jié)能方面為車(chē)主帶來(lái)好處(與標(biāo)準(zhǔn)版本的車(chē)前燈相比，其效率通常要高出75%)，因此它的使用將降低汽車(chē)每年的油耗水平。