淺談低能耗LED提供更高效率照明

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

但是，車前燈本身恰恰曾經(jīng)是LED在汽車環(huán)境中難以實現(xiàn)的應用目標。其主要原因在于LED及其關聯(lián)的驅動器電路的熱設計。傳統(tǒng)的燈泡本質上就是一個“加熱器”，并且在高溫下工作，與之不同的是，LED及其驅動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。顯然，LED驅動器的轉換效率及其相關功率損失會對汽車前照燈配置中所使用的LED外殼的熱設計產(chǎn)生重大的影響。由于高溫運作環(huán)境對LED的光輸出和工作壽命具有負面影響，因此上述的所有預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)。事實上，有的制造商已聲稱在實驗室里獲得了200lm/W的LED光輸出。因此很明顯，就發(fā)光效能而言，LED已超過了白熾燈泡(標準60W燈泡的光輸出為15lm/W)?；蛘?，換句話說：就是用來自某個光源的光輸出量(單位：流明)與產(chǎn)生該光輸出量所消耗的功率量(單位：W)之比來表示光輸出。即使如此，據(jù)預測，到2012年，光輸出達150lm/W的LED在市面上將隨處可見。另一個附加的好處是LED的壽命。視計算方式的不同，白光LED燈泡的壽命至少可以達到10，000小時，有的甚至聲稱高達50，000小時，而白熾燈泡的壽命則僅為1，200至1，500小時左右。此外，LED是“綠色”產(chǎn)品，原因是其不含任何危險材料。

LED照明的成本下降得非?？臁Ｔ谶^去的12個月里，專用白光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)的許多分析人士預測：在未來的12個月時間里，用LED燈泡替換白熾燈泡的價位將為消費者所接受。有些LED制造商聲稱他們已經(jīng)設計出了可為LED燈泡供電的發(fā)光芯片，所產(chǎn)生的光線亮度與大多數(shù)私人住宅廣泛使用的75W白熾燈泡相當。為了具備輸出該光量的能力，此類LED芯片通常需要12W至15W的功率。

特別是就汽車而言，車前燈必需具有至少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)稱其流明密度是目前市面上照明類LED當中最高的。這些LED采用該公司的XP系列封裝，可提供高達400流明的光輸出量(在1A)和超過130lm/W的光輸出(在350mA)。于是，鑒于LED車前燈將在節(jié)能方面為車主帶來好處(與標準版本的車前燈相比，其效率通常要高出75%)，因此它的使用將降低汽車每年的油耗水平。