在LED全面進軍汽車應用市場中,一個最大的障礙就是前照燈。前照燈傳統(tǒng)光源已經(jīng)十分成熟,像代表性光源鹵鎢燈,雖然光效不是很高(約201m/W),但價格低廉。高壓氙燈雖然價格相對較高,但安全、高效、節(jié)能,而且體積小,燈具設計簡單,因而倍受青睞。LED要在汽車頭燈中取代傳統(tǒng)光源,并非是一件容易的事情,需要解決以下幾方面的問題。
一是亮度輸出。前照燈的亮度要求是:近燈900lm,遠燈1100lm,整體為2000lm,約是Lumileds公司的40個1W的LuxeonLED在25℃時的總光源輸出。這類LED當環(huán)境溫度升至50℃時,效率會降至80%以上。為提高亮度,需要更多數(shù)量的LED,這不僅會引起成本增加,而且會使LED的故障率增加。
二是散熱問題。傳統(tǒng)光源產(chǎn)生的熱雖然遠遠高于LED,但不會囚高溫而降低其光輸出。然而,LED光輸出卻會因結溫升高而下降。因此,散熱問題在LED前照燈燈具設計工作中至關重要。為防止LED過熱而燒毀,需要為其加裝散熱片。由于前照燈需用很多個LED,加設散熱片后體積會過于龐大,難以納入燈具之中。
三是光學設計,利用LED作為光源設計燈具,需要對傳統(tǒng)的柱光源變?yōu)槊婀庠?。為得到需要的流明輸出?strong>LED需要較大的封裝面積,致使光學設計難度增大。在目前一些概念車上,都以模塊化設計取代現(xiàn)有的單一燈室設計,利用多組燈光源來達到傳統(tǒng)燈具的照明水平,從而減小了光學設計難度,并增加了車體造型設計感。