浅谈低能耗LED提供更高效率照明

LED在汽车应用中的普及率持续攀升，这得益于其长久的使用寿命以及可用于汽车车身造型和内部设计的灵活性。不管与氙气灯泡还是白炽灯泡相比，用于车前灯、昼间行驶灯和转向信号指示灯的LED照明在设计灵活性方面都要远胜一筹。这使得汽车前端的车身设计师能够完成一些此前绝无可能实现的设计方案。Audi公司的A系列汽车就很好地表现出了LED照明的这种设计灵活性：这些车辆的昼间行驶灯被安放在位于车前灯和转向信号灯下面的线型阵列中。如果您曾在后视镜中看到过上述的某款汽车，您就能够确切地了解我所描述的情况。

但是，车前灯本身恰恰曾经是LED在汽车环境中难以实现的应用目标。其主要原因在于LED及其关联的驱动器电路的热设计。传统的灯泡本质上就是一个“加热器”，并且在高温下工作，与之不同的是，LED及其驱动器电路需要把散热器作为其外壳的一部分加以整合，以便将热量从LED上移开。显然，LED驱动器的转换效率及其相关功率损失会对汽车前照灯配置中所使用的LED外壳的热设计产生重大的影响。由于高温运作环境对LED的光输出和工作寿命具有负面影响，因此上述的所有预防措施都是必不可少的。

1 LED和性能

高功率或高亮度LED的光输出已经超越了具有重要里程碑意义的100lm/瓦(lm/W)。事实上，有的制造商已声称在实验室里获得了200lm/W的LED光输出。因此很明显，就发光效能而言，LED已超过了白炽灯泡(标准60W灯泡的光输出为15lm/W)。或者，换句话说：就是用来自某个光源的光输出量(单位：流明)与产生该光输出量所消耗的功率量(单位：W)之比来表示光输出。即使如此，据预测，到2012年，光输出达150lm/W的LED在市面上将随处可见。另一个附加的好处是LED的寿命。视计算方式的不同，白光LED灯泡的寿命至少可以达到10，000小时，有的甚至声称高达50，000小时，而白炽灯泡的寿命则仅为1，200至1，500小时左右。此外，LED是“绿色”产品，原因是其不含任何危险材料。

LED照明的成本下降得非常快。在过去的12个月里，专用白光LED(某些已被LED灯泡所采用并占据了其大部分成本)的价格已经从几年前的约5美元降至1.00美元以下。LED行业的许多分析人士预测：在未来的12个月时间里，用LED灯泡替换白炽灯泡的价位将为消费者所接受。有些LED制造商声称他们已经设计出了可为LED灯泡供电的发光芯片，所产生的光线亮度与大多数私人住宅广泛使用的75W白炽灯泡相当。为了具备输出该光量的能力，此类LED芯片通常需要12W至15W的功率。

特别是就汽车而言，车前灯必需具有至少800流明的光输出量。Cree公司是一家LED制造商，它推出了其XLampXP-G系列LED，据称其流明密度是目前市面上照明类LED当中最高的。这些LED采用该公司的XP系列封装，可提供高达400流明的光输出量(在1A)和超过130lm/W的光输出(在350mA)。于是，鉴于LED车前灯将在节能方面为车主带来好处(与标准版本的车前灯相比，其效率通常要高出75%)，因此它的使用将降低汽车每年的油耗水平。