基于LED的汽車后組合燈關鍵技術分析/LED大功率投光燈
來源： 作者： 時間：2012-11-09 瀏覽次數：
1 引言。
近年來隨著經濟的快速發展，汽車的設計、制造技術也在日益提高，汽車的功能也在逐漸豐富，汽車已成為人們日常生活中必不可少的一部分。但是，駕 駛車輛在夜晚或光線不足的情況下發生的交通事故的可能性非常大，可以占到總交通事故的27%左右，且大部分時候會出現人身危害。所以要在夜間行駛就必須有 良好的照明設施。
2 汽車燈具的發展。
汽車燈具是從十九世紀80 年代開始的，全世界第一盞汽車照明燈具是老爺車懸掛式汽燈，在1912 年發展出現了第一款電氣照明燈。早期汽車照燈是白熾燈，燈光比較暗，在車輛日益增多、車速不斷提高的形勢下，白熾燈已不能滿足日常的照明需要，所以汽車照 明燈又發展為亮度更高的鹵鎢照燈、高強度氣體放電照燈、制動燈、轉向燈、后霧燈等一系列燈種，為避免夜晚行車的追尾或轉彎時的相撞起了關鍵性作用。隨著生產力水平的提高燈具技術也在逐漸發展，其中包括發光二極管技術（Light Emitting Diode,簡稱LED） 在汽車燈具特別是在汽車照燈上的應用。近幾年的汽車設計中，LED 車燈的使用越來越多，造型也越來越美觀大方，且各種燈具的組合使用更加引領當今汽車燈具發展的潮流和方向。
3 汽車后組合燈具的基本理論。
汽車在駕駛的過程中，后組合燈能明顯的表征汽車的行駛、停靠及轉向狀態，使各種車輛駕駛員作出比較可靠的調整，安全駕駛。現今汽車后燈具普遍采 用將各種功能的信號燈安裝在同一燈體里面的組合式燈具形式，美觀大方，且便于汽車駕駛員辨識。現今一般的后組合燈具包括制動燈、后霧燈、轉向燈、倒車燈、 后位燈等，這幾種燈各有其作用，具體如下：
制動燈：一般的制動燈（剎車燈）是裝在車尾兩邊，當駕車人踩下制動踏板時，制動燈即亮起，并發出紅色光，提醒后面的車輛注意，不要追尾。當駕車人松開制動踏板時制動燈即熄滅。
后霧燈：車用后霧燈是指在霧、雪、雨或塵埃彌漫等能見度較低的環境中，為使車輛后方其他道路交通參與者易于發現而安裝在車輛尾部，發光強度比尾燈更大。
轉向燈：轉向燈是在機動車輛轉向時開啟以提示前后左右車輛及行人注意的重要指示燈。
倒車燈：照明車輛后方道路和警告其他使用道路者，車輛正在或者即將倒車的燈，顏色為白色。
后位燈：俗稱小燈，主要是用以表示汽車的存在及大體的寬度，便于其他車輛在會車和超車時作出判斷。
4 汽車后燈具的設計技術。
LED 汽車后組合燈具的設計包括熱學、機械、光學、電路四方面的設計計算，且這四方面密不可分，設計技術人員必須綜合權衡，結合先進汽車設計的流線型的美學要求，才能設計出一種實用性強，耐久性好，且美觀大方的的汽車后組合LED 燈具。
汽車的后組合燈具設計首先應該確定LED 燈具的數量，對于泛光照明系統一般采用的是V-H 系統進行分析；對于一般的估算信號燈總的最小光通量，球帶系數法應用的比較多，即分塊計算累加的方法。最重要的是光學設計，目前光學設計主要是采用配光試 驗。摒棄傳統的經驗式設計，現今一般采用光學設計軟件對汽車LED 后組合燈具進行計算機輔助仿真，使用電腦直觀的對燈具進行光學試驗，成果比較直觀準確，且調整方便，減少不必要的人力物力浪費，提高研發效率，優化研究思 路。
圖1 光學分析流程圖
本文采用在TRACEPRO 進行光學分析的基本步驟如下：
光學模型的建立有2 種方法： 一種是依據LED 幾何結構建立模型；另外一種是根據材料表面的特性建立光學模型。根據材料表面特性建立光學模型所得結果與實測值差異在5%以內，更加接近實測值，且建模容易，數據可靠，模型簡單，有推廣價值。
散熱設計是LED 燈具設計工作中至關重要的部分，散熱是否良好決定了燈具的使用壽命是否能達到設定值。電能在轉化為光能的時候存在能量損失，有一部本轉化為了熱能，這樣的 熱量嚴重影響光通量、主波長、電路故障甚至LED 燈具的失效等所以應該注意進行散熱措施的改善。我們可以從以下方面進行考慮：改善支架材料的導熱性，增加與空氣的接觸面；進行線路板的優化設計，注意線路陰極散熱及限流電阻的位置；注意各種組合燈具之間的位置，擴大熱傳導效率；選擇合適的反射鏡、配光鏡、燈殼材料，提高燈體的整體耐熱性。
5 結語。
LED 汽車后組合燈具的設計包括熱學、機械、光學、電路四方面的設計，其中最重要的是光學設計，目前采用計算機仿真的方法進行優化設計，主要的有兩種方法：一種是依據LED 幾何結構建立模型；另外一種是根據材料表面的特性建立光學模型，第二種結果可靠有推廣價值。
散熱是組合式LED 燈設計比較難解決的問題，其是否能較好的處理，是LED 等設計成敗的關鍵，如何提高散熱效率尚需進一步研究。
