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从汽车前大灯看强光LED不同封装形式的优缺点

采用LEDs制造的汽车前大灯灯泡具有寿命长、亮度高、投射距离远等显著优点,己经成为大面积替代卤素灯和氙气灯的优选光源,由多光束智能強光LEDs制造的自适应汽车前大灯亦已成为下一代汽车前大灯的趋势。

2022-03-21


采用LEDs制造的汽车前大灯灯泡具有寿命长、亮度高、投射距离远等显著优点,己经成为大面积替代卤素灯和氙气灯的优选光源,由多光束智能強光LEDs制造的自适应汽车前大灯亦已成为下一代汽车前大灯的趋势。

尽管LEDs是一种新的照明光源,就汽配与后装市场而言,因为必须使用汽车前大灯原有的灯体系统,所以在设计上用LEDs汽车前大灯灯泡的外形尺寸、固定方式与接口、电源与控制、发光区形状、亮度与光通量等应该尽量做到与卤素灯泡和氙气灯泡一致。

当替代卤素灯泡和氙气灯泡使用时,就不需要对灯体作大的改动。作为一种新的替代光源,使用LEDs的汽车前大灯必须给用户带来新的体验,不仅在寿命和可靠性上要有明显提升,而且在不增加甚至在减少炫光的同时,能大幅增加地面照度与投射距离。

LEDs作为成熟的光源己广泛应用于照明、背光、显示等领域,强光LEDs以小尺寸、大电流、高可靠为特征,主要应用于方向性投射类照明领域,如汽车前大灯、摩托车灯、微型投影仪、舞台照明、便携式强光照明、超长距离探照灯等。目前,应用于汽车前大灯和摩托车灯的强光LED封装形式有COBs (chip on board的缩写),CSP(chip scale package的缩写)-COBs、2016-LEDs或CSP-LEDs,大功率陶瓷基LEDs和汽车前大灯专用LED模组。

受封装形式的限制,大功率陶瓷基LEDs 内的芯片只能呈方形排布,经过透镜,其发光区域呈现为圆形。显然,当大功率陶瓷基LEDs 汽车前大灯灯泡装入整灯后,许多发自线性区域之外的光都变成了有害的杂散光和炫光,不仅不能提升道路表面的有效照度,还会破坏了投射光束的光形与亮度分布。另外,大功率陶瓷基LEDs 受基板尺寸的影响,体积都很大,主流产品为7070, 5050 和3535。如果为了增加光通量,把二颗大功率陶瓷基LEDs 紧密排布在窄小的汽车前大灯线路板上,会出现暗区,光通量浪费更大,得不偿失。

尽管大功率陶瓷基LEDs 在汽车前大灯中使用时有其不可克服的缺点,但凭其相对成熟的封装形式和高光效还是得到了市场的青睐。目前,大部分LED 汽车前大灯灯泡都采用大功率陶瓷基LEDs,国内外主要供应商有美国CREE、韩国LG、台湾威天、江西晶瑞等。随着性价比和用户体验更佳的线性强光LED光源的出现,如下面所述的2016-LEDs 和CSP-COBs,大功率陶瓷基LEDs 在汽车前大灯上的应用可能会被逐步替代。

从以上简单的分析可以看到,在汽配和后装市场,仍以替代传统卤素灯泡和氙气灯泡为主。用强光LEDs制造的汽车前大灯灯泡在外形尺寸、固定方式与接口、电源与控制、发光区形状、亮度与光通量等方面应该尽量做到与卤素灯泡和氙气灯泡一致。采用传统COBs尽管制造成本低,但可靠性和光形比较差,己被主流市场所淘汰。

由于存在不可克服的缺点,且成本居高不下,大功率陶瓷基LEDs在汽车前大灯上的应用将逐步被性价比和用户体验更佳的线性强光LEDs光源所替代。线性强光LEDs光源可以是2016-LEDs呈线性排列贴布在线路板上,也可以是5050和7070 CSP-COBs。五面发光CSP-LEDs并不适合用于制作高可靠的汽车前大灯。汽车前大灯专用LED模组主要应用于前装市场和本身就是以汽车前大灯专用LED模组设计的汽车前大灯的汽配与后装市场。