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LED汽车灯具工艺设计与应用1

2011-11-20  保持前行
LED汽车灯具工艺设计与应用

    LED汽车灯具系近几年发展起来的取代卤素灯泡灯具的新型产品,欧美汽车主机装机率已达100%,维修市场使用率已达50%,国内高中档汽车灯具已开始采用国外引进的LED灯具装车。

    汽车用LED可分为车内LED与车外LED两大类。车内LED主要用在数字仪表总成的指示灯背光显示等方面,其技术性能指标与手机产品的LED类似,但对LED灯具的角度、色差、亮度、门限电压、电流等光学、电学性能的一致性和可靠性要求更高。车外LED主要用在制动灯、前转向灯、后转向灯、侧转向灯、后雾灯和倒车灯等方面。而LED前照大灯还处在研制阶段,日本小松公司、德国海拉公司均有样灯展出,但还没有达到商业化批量生产的程度,其主要原因包括单个LED元件的亮度还不够强、前照灯使用的白光LED尚有衰减、价格太高等,估计在未来5年内将有商品上市。

    1LED灯具特点及性能对比分析

    LED汽车灯具为使用若干LED发光管作为汽车灯具发光元件,代替目前普通使用的卤素灯泡,采用专业配光设计以满足汽车灯具配光性能要求。采用恒流电源电路技术以保证LED管的使用寿命和发光稳定性;具有反应速度快(仅为1.4ns,而普通白炽灯为0.4s)、使用寿命长(达1O万h,是普通白炽灯最高寿命5000h的20倍)、节能环保(为普通光源耗电量的1/3)、可靠性高等优点.符合国家产业政策。新型LE D光源灯与现有产品(白炽灯)性能对比分析见表1。

    我们从2004年开始研发销售LED汽车灯具,产品达到国际先进水平,现已经开发了圆灯、椭圆灯、长灯、警示灯、侧标灯等,可满足汽车转向、制动、侧标、警示等功能,见图1。

    2 观与结构

    根据LED汽车灯具对外观的特有要求,如电路板块、透光面等特点,设计人员应充分运用专用设计软件进行外观设计。LED汽车灯具结构要求紧凑、稳定性高,按照优化后的外观设计方案,制作各零件的三维实体,通过软件验证各零件的尺寸、装配方式、结构等,从而确保产品功能的完善,并符合国家标准的要求。

    3 配光设计

    LED汽车灯具的配光设计应充分利用各单个LED光源的光通量,提高整个LED汽车灯光的利用率。

    (1)进行LED光源的三维阵列设计,根据标准对配光的要求,建立光学数学模型并验证。

    (2)进行配光镜花纹或是反光镜曲面设计,应用自主开发的配光软件来模拟计算验证光形、光的分布.以达到最为合理有效的设计。

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