摘 要：汽車燈具是機車行使必不可少的安全部件。近些年來高亮度發(fā)光二極管（LED）技術的出現(xiàn)，將LED技術應用在汽車外部照明方面成為可能。LED技術具有色純度高、使用時間長、可靠性強、體積小、相應速度快等優(yōu)點，現(xiàn)今在汽車燈具方面已經(jīng)得到了更加廣泛的應用。自從進入21世紀之后，LED技術成為汽車行業(yè)的新寵，在制動燈、轉向燈等方面應用非常廣泛。

關鍵詞：LED技術 汽車燈具 應用 信號燈 轉向燈

中圖分類號：U463.65 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（a）-0067-01

近些年來汽車行業(yè)逐漸在發(fā)展壯大，汽車燈具也在出現(xiàn)不同的變化。現(xiàn)今LED已經(jīng)成為了汽車光源方面最新的一代，其因具有非常多的優(yōu)點受到汽車行業(yè)的青睞。

1 汽車燈具的發(fā)展

在1985年世界上第一臺以汽油機為動力的三輪內(nèi)燃機車在德國誕生，從此汽油機汽車便逐漸發(fā)展。在19世紀80年代第一盞汽車前照燈（老爺車懸掛式汽燈）被研發(fā)出來，且在1912年出現(xiàn)第一款電氣前照燈。在早年間前照燈均使用鎢絲白熾燈作為主要材料，之后便逐漸生產(chǎn)出鹵鎢前照燈、高強度氣體放電前照燈，且光的種類也從單一轉變?yōu)槎鄻踊?，如近光燈、遠光燈、前霧燈、后霧燈、轉向燈、制動燈等一系列種類，在預防行車的追尾或者轉彎時相撞具有非常重要的意義及關鍵性作用。

汽車燈具是汽車行駛過程中非常重要的安全部件。相關研究資料表明，夜晚或者自然光線不足的情況下交通事故的發(fā)生率為25%，在100多條聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會汽車法規(guī)中關于汽車燈方面的就有40條左右。且我國汽車產(chǎn)品的70多個強制性檢驗中關于車燈檢驗的項目就有25個左右。所以為了提高汽車行駛安全，越來越多的技術應用在汽車燈具中，在近幾年汽車設計中LED技術在汽車燈具方面的應用越來越廣泛，不僅給汽車增加的現(xiàn)代感，同時其在照明方面也有非常好的表現(xiàn)。

2 LED技術在汽車燈具上的應用

LED技術是一種場致發(fā)光光源，其是將電能直接轉化成光能的半導體器件。LED發(fā)光原理是p-n結兩端加上正電壓，則p區(qū)中空穴流向n區(qū)；n區(qū)的電子會流向p區(qū)。且近些年來隨著電子空穴對的復合放出能量，一部分能量轉化成光，另一部分能量轉化為熱。此種新型固態(tài)冷光在20世紀60年代被研究出來，并在儀表、電信等信號指示獲得初步的應用。成為LED早期研發(fā)產(chǎn)品的應用市場，但是因為光衰減、光強度等相關問題不能夠在汽車燈具方面有更加廣泛的應用。

80年代后期高亮度發(fā)光二極管技術出現(xiàn)，使LED技術在燈具方面的應用成為可能。其標志性的實現(xiàn)為在1988年280Z汽車被提出使用ALGaAs紅色高亮度LED作為汽車高位制動燈，至此為LED技術進入汽車照明市場拉開帷幕。在90年代，LED技術不斷研究和發(fā)展，在1991年有研究學者研發(fā)出以磷化鋁鎵銦制作的四元素高亮LED。該項發(fā)明為汽車光源LED技術化鋪平了前進的道路。隨著進入21世紀，經(jīng)濟飛速發(fā)展的同時LED技術也在不斷前進，并且取代了真空熒光、白熾燈等傳統(tǒng)光源，且LED燈組合后在汽車儀表背光燈、閱讀燈、頂燈、操作快關、門鎖燈等車內(nèi)照明。除此之外LED可靠性強、體積小、響應速度快、色純度高、使用壽命長等優(yōu)點均得到突顯。近兩年LED車燈在倒車燈、位置燈、制動燈、信號燈、霧燈、牌照燈等方面廣泛使用，逐漸形成LED汽車燈具產(chǎn)業(yè)化。

近些年來隨著LED技術發(fā)展，高亮度輸出LED模塊也成功面試，例如OSTAR 白色LED模塊、白色Luxeon LED模塊，讓LED技術在前照燈上應用的可行性大大提高，且引領了新一代前燈技術潮流。但是因為成本的限制，LED前照燈一般只在豪華高級車輛上安裝使用。

3 LED技術的優(yōu)勢

LED技術代替鹵鎢燈、白熾燈完全是因LED本身的特點所決定，其作為一種冷光源LED具有非常多的優(yōu)點。例如節(jié)能環(huán)保、發(fā)光效率高、壽命長、單色性好、抗震性好、光譜窄、利用率高、應用靈活、響應速度快等優(yōu)點。

3.1 節(jié)能環(huán)保

近些年來LED技術的發(fā)光效率得到顯著的提升，在2009年白光LED發(fā)光效能達到了701 m/W，且LED燈具將大部分能量轉化為光能，只有小部分轉化為熱能。一輛最普通的轎車所有外部燈具均使用白熾燈和鹵鎢燈，總體功率高達600 W，若是均使用LED燈替換，那么總功率僅有60～100 W，因此可見LED光源節(jié)能潛力非常大。雖然LED技術在制作方面具有較高的成本，但從長遠角度可以看出使用LED是汽車燈具技術進步的必然結果，其將對整車節(jié)能方面有非常大的貢獻。

3.2 前照燈光色辨別

目前路標幾乎都采用被動輝光反射的方式。而現(xiàn)在已經(jīng)開始研發(fā)光譜與日光接近的LED，這便會使得它發(fā)出的光被物體反射的有效性高于其他光源，使司機在遠處便可盡早發(fā)現(xiàn)，提高行車安全，并可以讓司機在夜晚如白天一樣看清交通標志。

3.3 前方照亮防眩

白色LED光源色溫在5500～6000 K，所以白色LED光源比氙氣光源更接近自然光（4800～6000 K），此類光線會使得駕駛者不會因光線有疲勞感。相關研究資料表明，高強度氣體放電等短波階段對人眼造成眩目效果非常明顯。進行HID燈具光學設計時，需將光譜中最差的部分推至其設計光型邊緣，因為這些區(qū)域是駕駛人員不會注意的地方，從而降低其對眼睛的干擾，然而迎面行駛來的駕駛員在車輛越過上述區(qū)域時，藍光仍然會引起對方眩目，從而影響車輛的行車安全。因此在防眩目方面，燈具設計時應在<450 nm波段的光中，增加450～510 nm波段的光，從而降低行駛人員的不適感，提高邊緣區(qū)域視覺。此種方法不僅不會引發(fā)鄰車或者會車駕駛人員的視覺障礙，同時還可確保本車駕駛人員的視覺舒適程度。

4 結語

LED自從被發(fā)明，便憑借自身的可靠性強、色純度高、體積小等優(yōu)點得到汽車照明行業(yè)的青睞，為當代人們打開了一個全新的技術領域。即使其成本較高，但在近些年中推出的新車型中LED汽車燈具已經(jīng)被廣泛應用。在不久的將來，汽車燈具將會全部使用LED光源。

參考文獻

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