LED灯全面解析.docx

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LED灯全面解析

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。

   LED是LightEmittingDiode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。

●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。

『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。

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HenryJosephRound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多年前才由英国科学家发明，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。

   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。

   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。

   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。

●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。

   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MagnetiMarelli（玛涅蒂玛瑞利）旗下的AutomotiveLighting公司设计开发。

『上面实拍图为国内2010款R85.2FSIquattro，也配备了全LED大灯』

   在小糸KOITO和AutomotiveLighting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（ESCALADEPLATINUM）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。

●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。

   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。

●主流LED大灯盘点解读

◆奥迪：

LED大灯代言品牌

   如果说到LED大灯，大多数人一定会想到奥迪这个品牌，对于奥迪而言，LED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，奥迪旗下使用LED大灯的车型阵营是目前最庞大的。

一说起奥迪，简直就和提起了LED大灯代言人一样。

   奥迪的A8、A6车型上的几款全LED大灯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，LED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：

奥迪A8右：

奥迪A6L他们的近光灯都由多个独立LED透镜单元组成』

   对于这种多个LED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，AutomotiveLighting公司为A7提供的全LED大灯就显得清爽很多，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：

奥迪A7基本照明近光灯右：

奥迪A7远光灯开启』

   最让人欣慰的是，奥迪已经把全LED下放到了A3这一级别的车型上，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。

『奥迪A3也配备了LED大灯』

◆宝马篇：

无新鲜感的统一LED大灯

『配备全LED大灯的宝马6系GranCoupe』

   宝马的LED大灯比起奥迪来，少了许多花样，X6M、6系以及改款7系等车型上配备的全LED大灯就是反射型LED大灯的典型，他们的LED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LED元件。

『左图为宝马X6M，右图为新款7系，均为LED大灯』

『配备LED大灯与氙气大灯的X6M，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』

   宝马对于自己的全LED大灯透露的信息并不多，而且他们似乎也没打算在LED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。

『对于宝马粉丝而言，i8上即将搭载的激光大灯更值得期待』

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。

   AutomotiveLighting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。

   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。

『CSC概念车的大灯着实惊艳了一把』

『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。

更多精彩视频，尽在汽车之家视频频道

   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。

◆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。

◆ 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。

   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。

『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）