基於LED的汽車後組合燈關鍵技術
發布時間:2012-10-29 責任編輯:echotang
目前汽車照明構件的發展非常快,尤其是後組合燈的發展。本文就組合燈的發展、基本理論及設計關鍵技術進行分析。提出了TRACEPRO 軟件優化設計的方法,並分析了LED 燈散熱的技術措施,對於汽車尾燈的設計有一定的參考價值。
近年來隨著經濟的快速發展,汽車的設計、製zhi造zao技ji術shu也ye在zai日ri益yi提ti高gao,汽qi車che的de功gong能neng也ye在zai逐zhu漸jian豐feng富fu,汽qi車che已yi成cheng為wei人ren們men日ri常chang生sheng活huo中zhong必bi不bu可ke少shao的de一yi部bu分fen。但dan是shi,駕jia駛shi車che輛liang在zai夜ye晚wan或huo光guang線xian不bu足zu的de情qing況kuang下xia發fa生sheng的de交jiao通tong事shi故gu的de可ke能neng性xing非fei常chang大da,可ke以yi占zhan到dao總zong交jiao通tong事shi故gu的de27%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。
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、製動燈、轉向燈、後(hou)霧(wu)燈(deng)等(deng)一(yi)係(xi)列(lie)燈(deng)種(zhong),為(wei)避(bi)免(mian)夜(ye)晚(wan)行(xing)車(che)的(de)追(zhui)尾(wei)或(huo)轉(zhuan)彎(wan)時(shi)的(de)相(xiang)撞(zhuang)起(qi)了(le)關(guan)鍵(jian)性(xing)作(zuo)用(yong)。隨(sui)著(zhe)生(sheng)產(chan)力(li)水(shui)平(ping)的(de)提(ti)高(gao)燈(deng)具(ju)技(ji)術(shu)也(ye)在(zai)逐(zhu)漸(jian)發(fa)展(zhan),其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)技(ji)術(shu)(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。
汽車後組合燈具的基本理論。
汽車在駕駛的過程中,後組合燈能明顯的表征汽車的行駛、停ting靠kao及ji轉zhuan向xiang狀zhuang態tai,使shi各ge種zhong車che輛liang駕jia駛shi員yuan作zuo出chu比bi較jiao可ke靠kao的de調tiao整zheng,安an全quan駕jia駛shi。現xian今jin汽qi車che後hou燈deng具ju普pu遍bian采cai用yong將jiang各ge種zhong功gong能neng的de信xin號hao燈deng安an裝zhuang在zai同tong一yi燈deng體ti裏li麵mian的de組zu合he式shi燈deng具ju形xing式shi,美mei觀guan大da方fang,且qie便bian於yu汽qi車che駕jia駛shi員yuan辨bian識shi。現xian今jin一yi般ban的de後hou組zu合he燈deng具ju包bao括kuo製zhi動dong燈deng、後霧燈、轉向燈、倒車燈、後位燈等,這幾種燈各有其作用,具體如下:
製動燈:一般的製動燈(刹車燈)是shi裝zhuang在zai車che尾wei兩liang邊bian,當dang駕jia車che人ren踩cai下xia製zhi動dong踏ta板ban時shi,製zhi動dong燈deng即ji亮liang起qi,並bing發fa出chu紅hong色se光guang,提ti醒xing後hou麵mian的de車che輛liang注zhu意yi,不bu要yao追zhui尾wei。當dang駕jia車che人ren鬆song開kai製zhi動dong踏ta板ban時shi製zhi動dong燈deng即ji熄xi滅mie。
後霧燈:車用後霧燈是指在霧、雪、雨或塵埃彌漫等能見度較低的環境中,為使車輛後方其他道路交通參與者易於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後左右車輛及行人注意的重要指示燈。
倒車燈:照明車輛後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。
後位燈:俗稱小燈,主要是用以表示汽車的存在及大體的寬度,便於其他車輛在會車和超車時作出判斷。
汽車後燈具的設計技術。
LED 汽車後組合燈具的設計包括熱學、機械、光學、電(dian)路(lu)四(si)方(fang)麵(mian)的(de)設(she)計(ji)計(ji)算(suan),且(qie)這(zhe)四(si)方(fang)麵(mian)密(mi)不(bu)可(ke)分(fen),設(she)計(ji)技(ji)術(shu)人(ren)員(yuan)必(bi)須(xu)綜(zong)合(he)權(quan)衡(heng),結(jie)合(he)先(xian)進(jin)汽(qi)車(che)設(she)計(ji)的(de)流(liu)線(xian)型(xing)的(de)美(mei)學(xue)要(yao)求(qiu),才(cai)能(neng)設(she)計(ji)出(chu)一(yi)種(zhong)實(shi)用(yong)性(xing)強(qiang),耐(nai)久(jiu)性(xing)好(hao),且(qie)美(mei)觀(guan)大(da)方(fang)的(de)的(de)汽(qi)車(che)後(hou)組(zu)合(he)LED 燈具。
汽車的後組合燈具設計首先應該確定LED 燈具的數量,對於泛光照明係統一般采用的是V-H 係統進行分析;對dui於yu一yi般ban的de估gu算suan信xin號hao燈deng總zong的de最zui小xiao光guang通tong量liang,球qiu帶dai係xi數shu法fa應ying用yong的de比bi較jiao多duo,即ji分fen塊kuai計ji算suan累lei加jia的de方fang法fa。最zui重zhong要yao的de是shi光guang學xue設she計ji,目mu前qian光guang學xue設she計ji主zhu要yao是shi采cai用yong配pei光guang試shi驗yan。摒bing棄qi傳chuan統tong的de經jing驗yan式shi設she計ji,現xian今jin一yi般ban采cai用yong光guang學xue設she計ji軟ruan件jian對dui汽qi車cheLED 後(hou)組(zu)合(he)燈(deng)具(ju)進(jin)行(xing)計(ji)算(suan)機(ji)輔(fu)助(zhu)仿(fang)真(zhen),使(shi)用(yong)電(dian)腦(nao)直(zhi)觀(guan)的(de)對(dui)燈(deng)具(ju)進(jin)行(xing)光(guang)學(xue)試(shi)驗(yan),成(cheng)果(guo)比(bi)較(jiao)直(zhi)觀(guan)準(zhun)確(que),且(qie)調(tiao)整(zheng)方(fang)便(bian),減(jian)少(shao)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)人(ren)力(li)物(wu)力(li)浪(lang)費(fei),提(ti)高(gao)研(yan)發(fa)效(xiao)率(lv),優(you)化(hua)研(yan)究(jiu)思(si)路(lu)。

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麵的特性建立光學模型。根據材料表麵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(deng)具(ju)設(she)計(ji)工(gong)作(zuo)中(zhong)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)部(bu)分(fen),散(san)熱(re)是(shi)否(fou)良(liang)好(hao)決(jue)定(ding)了(le)燈(deng)具(ju)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)是(shi)否(fou)能(neng)達(da)到(dao)設(she)定(ding)值(zhi)。電(dian)能(neng)在(zai)轉(zhuan)化(hua)為(wei)光(guang)能(neng)的(de)時(shi)候(hou)存(cun)在(zai)能(neng)量(liang)損(sun)失(shi),有(you)一(yi)部(bu)本(ben)轉(zhuan)化(hua)為(wei)了(le)熱(re)能(neng),這(zhe)樣(yang)的(de)熱(re)量(liang)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)光(guang)通(tong)量(liang)、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。我們可以從以下方麵進行考慮:改善支架材料的導熱性,增加與空氣的接觸麵;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。
結語
LED 汽車後組合燈具的設計包括熱學、機械、光學、電路四方麵的設計,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麵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。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
- 2026北京車展即將啟幕,高通攜手汽車生態“朋友圈”推動智能化體驗再升級
- 邊緣重構智慧城市:FPGA SoM 如何破解視頻係統 “重而慢”
- 如何使用工業級串行數字輸入來設計具有並行接口的數字輸入模塊
- 意法半導體將舉辦投資者會議探討低地球軌道(LEO)發展機遇
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall



