LED前照灯将应用于高光束车灯

本文介绍了led作为汽车前照灯的优势,led前照灯光学系统的设计以及对散热问题的处理。

LED前照灯研究

1 前照灯近光前照灯远光前雾灯后雾灯

某乘用车全LED前照灯的

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LED汽车前照灯设计

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依据gb4785-1998选择偏蓝成分较少的暖白色led光源,采用多椭球反射杯、挡光板和非球面透镜的投射式系统,设计出一套led汽车前照灯.其中每个led光源都有各自独立的光学系统,设计了消球差的非球面透镜和平面挡光板,模拟分析了多椭球反射杯垂直截面椭圆和水平截面椭圆的最佳焦距.采用3个单个led光学系统构成近光系统,在近光的基础上增加4个单个led光学系统构成远光系统,其近光系统明暗截止线很清晰且近光和远光系统配光性能的模拟结果都满足gb4599-94要求.

1 led前照灯开发建议书 led又称发光二极管（见图1），是一种能够将电能转 化为光能的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基 色粉发光的原理，采用电场发光，led的特点非常明显， 寿命长、光效高、无辐射与低能耗。图1 下面我们来分析下led前照灯技术的前沿性和产品的核心竞争力 1.用led作为前照灯的技术前沿性 1）led的发光角度小于150度，而传统的 白炽钨丝灯泡是360度角发光（如图2），因此它 有50％的光被浪费掉了。 2）对于近光光源而言，白炽钨丝灯泡的原理 是通过遮住半边光源形成明暗截止线，遮住一半 的光源就意味着又损失了50％的光能，这样推理， 近光光源的实际有效功率只有30％左右。 3）led的电能转化为光能，经检测1w可以达到130lm，而白炽钨丝灯泡在发光过程 中大部分被转化为热能，它的功率1w只有25lm，这

280w电脑摇头光束灯技术参数通道表: 电压:ac100-240v,50/60hz 额定功率:400w 光源类型：280w铂金杯泡 冷却系统:内置对流传热/风冷 光学系统 调焦:独立电子线性调焦 调光:0-100% 频闪:0-12次/秒 梦幻棱镜效果控制，三棱镜效果，效果镜效果 控制模式:dmx512/主从/自动/同步 lcd大液晶显示 dmx512通道:21ch 水平/垂直 水平5400,垂直2700, 水平/垂直速度可调 描微调:8/16bit 水平/垂直反向 1个铜制精细旋转图案盘（共10个金属图案片+2个玻璃图 案片+白光）+1个色盘（14种色+白光） 图案流水效果 图案双向旋转 光圈远距离梦幻效果 三棱镜，八棱镜，效果镜切换效果 色盘 14种颜色+白光 线性彩虹效果 其它特 尺寸

轿车的前照灯 前照灯总成是保障汽车安全运行的重要部件之一，前照灯的灯照距离越远，配光 特性越好，汽车行驶的安全性能就越高。随着汽车技术的发展，轿车前照灯也有 很大的变化。在现代轿车上，过去那种可装卸的自炽灯泡和白炽真空前照灯都先 后被淘汰，而取而代之的卤素前照灯，几年功夫就席卷全球，成为各国轿车前照 灯的主力。 一般的汽车电灯是由一根紧密盘卷的细钨丝装在一个充满惰性气体的灯泡中组 成，当电流通过钨丝时，它会燃烧起来并发出白热光，在十分高的温度作用下， 钨丝中的钨原子处在蒸发状态，时间一长，蒸发的钨原子会越来越多，钨丝会越 烧越细，最终被烧断，钨原子会沉积在相对较冷的灯泡玻璃上，日久天长就会有 一层阴影，遮住光线的照射，灯的亮度就会减弱。电光学工程师针对上述问题研 制了卤素灯，这种灯就是在灯泡内的惰性气体渗入少量的碘(碘是化学元素中的 卤元素)，从灯丝蒸发出来的钨

轿车的前照灯 前照灯总成是保障汽车安全运行的重要部件之一，前照灯的灯照距离越远，配光 特性越好，汽车行驶的安全性能就越高。随着汽车技术的发展，轿车前照灯也有 很大的变化。在现代轿车上，过去那种可装卸的自炽灯泡和白炽真空前照灯都先 后被淘汰，而取而代之的卤素前照灯，几年功夫就席卷全球，成为各国轿车前照 灯的主力。 一般的汽车电灯是由一根紧密盘卷的细钨丝装在一个充满惰性气体的灯泡中组 成，当电流通过钨丝时，它会燃烧起来并发出白热光，在十分高的温度作用下， 钨丝中的钨原子处在蒸发状态，时间一长，蒸发的钨原子会越来越多，钨丝会越 烧越细，最终被烧断，钨原子会沉积在相对较冷的灯泡玻璃上，日久天长就会有 一层阴影，遮住光线的照射，灯的亮度就会减弱。电光学工程师针对上述问题研 制了卤素灯，这种灯就是在灯泡内的惰性气体渗入少量的碘(碘是化学元素中的 卤元素)，从灯丝蒸发出来的钨

汽车前照灯近光高度调节的设计

基于近年来白光led的发展,应用led光源来设计汽车前照灯已成为可能。虽然led的输出光通量在逐步提高,但它仍不能完全满足汽车前照灯的特殊要求。本文主要讨论了汽车前照灯的光学特性、光学设计原则、光强分布和集中性的要求,以及驾驶安全和客户需求,同时通过与传统的卤钨灯泡的比较,分析了在汽车前照灯中应用led光源时的一些特殊问题,尤其是光学径角性(etendue)的定义,最后提出了汽车前照灯应用led光源的一些准则。

led光源作为汽车照明系统的一门关键技术,led汽车前照灯的配光设计是一个具有挑战性的研究课题。根据光通量及色度指标的要求选择led光源,采用抛物面反射器并结合两者的偏移与旋转来分析光分布。每个led光源拥有独立的光学系统,并负责配光屏上不同区域的照度,近光系统采用8个led,远光系统采用10个led。用catia三维设计软件画出组合反射器模型图,通过光学软件tracepro反复调用不同的模型来追迹光线得到最后的配光效果。设计中无需配光镜、挡光板以及复杂的计算程序,设计周期短、配光效果好,给出的配光模拟照度值完全符合最新出台的gb4599-2007标准。

2.配光镜 配光镜又称散光玻璃。它是用透光玻璃或塑料压制而成的，是很多块特殊的棱镜和透 镜的组合，其外形一般为圆形或矩形。配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射， 使车前路面和路缘都有良好而均匀的照明。如图6-7（a）（b）所示。 图6-7（a）配光镜结构（b）配光镜散射与折射 3.光源 汽车前照灯灯泡的作用是产生光源。目前汽车用前照灯有充气灯泡、卤钨灯泡、氙气灯 和led灯四种类型。 汽车前照灯用灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率小的近光灯丝组成，前照灯的灯泡 分为充气灯泡和卤钨灯泡两类。 （1）充气灯泡 充气灯泡是把玻璃泡内的空气抽出后，再充满惰性混合气体。充气灯泡灯丝用钨丝制成， 灯泡内充满氩、氖和氮的混合惰性气体。充入惰性气体可以在灯丝发热膨胀后，增加玻璃壳 内的压强，减少钨的蒸发，从而可提高灯丝的设计温度和发光效率，延长灯泡使用寿命。 图

2.配光镜 配光镜又称散光玻璃。它是用透光玻璃或塑料压制而成的，是很多块特殊的棱镜和透 镜的组合，其外形一般为圆形或矩形。配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射， 使车前路面和路缘都有良好而均匀的照明。如图6-7（a）（b）所示。 图6-7（a）配光镜结构（b）配光镜散射与折射 3.光源 汽车前照灯灯泡的作用是产生光源。目前汽车用前照灯有充气灯泡、卤钨灯泡、氙气灯 和led灯四种类型。 汽车前照灯用灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率小的近光灯丝组成，前照灯的灯泡 分为充气灯泡和卤钨灯泡两类。 （1）充气灯泡 充气灯泡是把玻璃泡内的空气抽出后，再充满惰性混合气体。充气灯泡灯丝用钨丝制成， 灯泡内充满氩、氖和氮的混合惰性气体。充入惰性气体可以在灯丝发热膨胀后，增加玻璃壳 内的压强，减少钨的蒸发，从而可提高灯丝的设计温度和发光效率，延长灯泡使用寿命。 图

丰田汽车公司于2007年5月上市的"雷克萨斯ls600h"为全球首部配备led前照灯的车型。led前照灯在2007年秋季成为了德国奥迪"r8"的选配件,2008年夏季还将在美国通用汽车

在汽车工业飞速发展与人们生活水平日益提高的今天,led前照灯的体积小、机械强度高、使用寿命长、节能、平面化、智能化等优点是传统前照灯所不能及的。

介绍了光辐射安全的基本概念和理论基础,分析了led汽车前照灯光辐射安全的标准化情况,研究了led汽车前照灯光辐射的主要危害来源,在此基础上,重点分析了led汽车前照灯光辐射的蓝光危害,提出其蓝光危害的快速评价方法及测量方法。

1 led光源与灯具设计 设计报告 作品名称：led汽车前照灯 2 目录 一、前言.................................................................................................3 二、发光二极管简介..............................................................................3 三、汽车前照灯概述..............................................................................4 四、tracepro仿真设计......................................................

收稿日期：2013－04－15 摘要：led以其体积小、控制灵活、光色纯、耐震动、启动时间快，在功耗、寿命以及以及环保方面均有不可比拟的优越性； 广泛应用于照明产品之中，地位举足轻重，更成为新一代摩托车光源技术的首选。如何设计led摩托车前照灯的关健部件光学 系统组件，成为了摩托车前照灯产品上利用led光源的一个主要研究课题。 关键词：双层透镜led发光装置；近光灯设计；远光灯设计；摩托车前照灯配光设计 中图分类号：u483.03文献标识码：a文章编号：1009－9492(2014)01－0045－05 opticalsystemdesignofledmotorcycleheadlamps wumin-qiang （guangzhoutigerfirelightingtechnologycorporation，guangzho