（测试计量技术及仪器专业论文）led汽车前照灯的设计与仿真研究.pdf

m a s t e rc a n d i d a t e ：n i er o n g s u p e r v i s o r ：p r o f c h e ny i m i n i m l n m a y2 2 ，2 0 10 s c h o o lo fi n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n g g u a n g d o n gun i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y g u a n g z h o u ，g u a n g d o n g ，p r c h i n a ，5 10 0 0 6 摘要 摘要 l e d ( l i g h te m i t t i n gd i o d e ，发光二极管) 光源具有寿命长、体积小、抗震、节 能环保等优越性能，已经广泛应用于汽车照明领域，如车内仪表背光源、车内照明 灯以及车外信号灯等。随着半导体照明产业的不断发展，l e d 光源正逐步向汽车大 灯、尾灯等产品过渡，呈现出由内向外、由后向前的发展趋势。2 0 0 9 年第1 0 0 0 万辆 汽车的诞生标志着我国已经进入世界汽车生产大国的行列，l e d 在汽车照明系统的 潜在市场份额巨大，其中又以提供夜间照明的车外用前照灯最具发展前景。 l e d 作为车用光源有几大优势：1 、l e d 光源在光学设计上拥有相当大的灵活 性，能够轻松地适应不断变化的汽车风格设计；2 、目前l e d 的发光效率已经能够 达到h i d ( h i g hi n t e n s i t yd i s c h a r g e ，高强度气体放电灯) 的标准，将其应用于汽车 照明领域指日可待；3 、l e d 的发光色谱接近日光，利用它作为车用光源可以提高行 车安全。因此l e d 很有可能取代传统的车用光源而成为车灯市场的主流。 作为汽车照明的一项关键技术，l e d 汽车前照灯仍然有很多难题需要攻克，配 光设计就是一个具有挑战性的研究课题，l e d 不同于传统汽车光源的光学特性，使 得传统光源的光学设计也不再适合l e d 光源。本文着重研究了l e d 作为汽车前照 灯光源的配光设计，其主要的设计思想是：无需配光透镜，挡光板及复杂的计算程 序，利用抛物面发射器与l e d 并结合两者的偏移与旋转来分析光分布。其中车灯光 通量的大小由所选l e d 的流明数来决定，车灯标准要求的光照度由l e d 光源和抛 物曲面反射器和共同作用而实现。抛物曲面反射器模型由c a t i a 软件来建立，通过 光学软件t r a c e p r o 反复调用不同的模型来追迹光线得到最后的配光效果。 利用传统光源的配光设计简单，但是能量损失率高、配光效果不好，现有的l e d 前照灯设计虽然能获得很好的配光效果，但是设计过程要牵涉到复杂的计算程序、 设计周期长，能量利用率低下也是目前l e d 前照灯配光设计不足所在。本文综合了 传统设计和现有设计的优点，设计的主要目标有：1 、配光效果尽可能好；2 、配光 过程中能量损失率尽可能低；3 、设计尽量简化、周期尽可能短；4 、材料尽可能省。 关键词：l e d 汽车前照灯；抛物面反射器；配光设计；照度 a b s t r a c t a b s t r a c t l e d ( l i g h te m i t t i n gd i o d e ) h a si t ss u p e r i o rp e r f o r m a n c e so fl o n gl i f e ，s m a l lv o l u m e ， a n t i - q u a k e ，s a v ee n e r g y , e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n , a n dh a s b e e nw i d e l y a p p l i e di n a u t o m o b i l el i g h t i n gd o m a i n , s u c ha si n n e ri n s t r u m e n tb a c k l i g h ts o u r c e ，i n n e rl i g h t i n ga s w e l la sv e h i c l eo u t s i d e s i g n a ll i g h ta n ds oo n a st h eu n c e a s i n gd e v e l o p m e n to f s e m i c o n d u c t o rl i g h t i n gi n d u s t r y , l e dl i g h ts o u r c ei si nt r a n s i t i o nt ot h es o u r c eo fl e d h e a d l a m p ，t a i ll a m p ，a n di th a sb e e np r e s e n t i n gd e v e l o p m e n tt r e n dg r a d u a l l yf r o mi n s i d e t oo u t s i d e ，f r o mb a c k w a r dt of o r w a r d i n2 0 0 9t h e10 ，0 0 0 ，0 0 0 t ha u t o m o b i l e sb i r t h s y m b o l i z e st h a to u rc o u n t r ya l r e a d ye n t e r e dt h er a n ko fa u t o m o b i l ep r o d u c t i o np o w e r w o r l d ，l e d sp o t e n t i a lm a r k e ts h a r ei sh u g ei nt h ea u t o m o b i l el i g h t i n gs y s t e m ，a n dt h e e x t e r n a la u t o m o b i l eh e a d l a m pw h i c hp r o v i d e sn i g h tl i g h t i n gi sm o s tt oh a v et h ep r o s p e c t s f o rd e v e l o p m e n t l e dh a ss e v e r a lb i ga d v a n t a g e sa sa u t o m o b i l es o u r c e , 1s t ，l e dh a sc o n s i d e r a b l e f l e x i b i l i t yi nt h eo p t i c a ld e s i g n ，c a l le a s i l ya d a p tt oc h a n g i n gd e m a n do fa u t o m o b i l es t y l e d e s i g n ；2 n d ，l e dl u m i n o u se f f i c i e n c yh a sa l r e a d yu pt ot h es c r a t c ho fh i d ，a p p l i e si ti n t h ea u t o m o b i l ei l l u m i n a t i o nd o m a i ni sj u s tr o u n dt h ec o m e r ；3 r d ，l e dl i g h te m i t t i n g c h r o m a t o g r a mi sc l o s et ot h es u n l i g h t ，u s el e dt ob ev e h i c l el i g h ts o u r c ec a ne n h a n c et h e t r a f f i cs a f e t y t h e r e f o r el e di sm o s tl i k e l yt or e p l a c et h et r a d i t i o n a ls o u r c et o ，b e c o m et h e m a i n s t r e a mo f h e a d l i g h tm a r k e t a sak e yt e c h n o l o g yo fa u t o m o b i l el i g h t i n g ，t h el e da u t o m o b i l eh e a d l a m ps t i l lh a s m a n yd i f f i c u l tp r o b l e m st oa t t a c ka n dc a p t u r e ，l e dl i g h td i s t r i b u t i o ni sac h a l l e n g i n g r e s e a r c hs u b j e c t ，l e d so p t i c a lc h a r a c t e r i s t i ci sd i f f e r e n tf r o mt h et r a d i t i o n a la u t o m o b i l e l i g h ts o u r c e ，c a u s e dt h et r a d i t i o n a lo p t i c a ld e s i g na l s on ol o n g e rt os u i tt h el e dl i g h t s o u r c e l i g h td i s t r i b u t i o nd e s i g no fa u t o m o b i l eh e a d l a m pb a s e do nl e ds o u r c ei sm a i n l y r e s e a r c h e di nt h i st h e s i s ，t h em a i nd e s i g nc o n c e p ti s ：l i g h td i s t r i b u t i o nl e n s 、g l a r es h i e l d a n dc o m p l e xc o m p u t a t i o n a lp r o c e d u r ew e r en o tr e q u i r e di nt h i sd e s i g np r o c e s s ，l i g h t d i s t r i b u t i o nw a sa n a l y z e db yu s i n gp a r a b o l i cr e f l e c t o ra n dl e dc o m b i n e d 、析t l lb o t h i i 广东工业大学硕士学位论文 d i s p l a c e m e n ta n dr e v o l v i n g t h ef l u xo fa u t o m o b i l el a m pi sd e c i d e db yt h el e d sl u m e n v a l u e ，t h ei l l u m i n a t i o nn e e d e db yt h el a m ps t a n d a r di sc o m et r u eb yt h ei n t e r a c t i o n b e t w e e nl e ds o u r c e sa n dp a r a b o l i cr e f l e c t o r s p a r a b o l i cr e f l e c t o rm o d e li se s t a b l i s h e db y t h ec a t i a s o f t w a r e ，i n v o k i n gd i f f e r e n tm o d e l st h r o u g ht r a c e p r ot ot r a c er a y sr e p e a t e d l y t oo b t a i nt h ef i n a ll i g h td i s t r i b u t i o ne f f e c t t h el i g h td i s t r i b u t i o nd e s i g no ft r a d i t i o ns t y l ei ss a m p l e ，b u tt h er a t eo fe n e r g yl o s si s h i g ha n dt h ee f f e c to fl i g h td i s t r i b u t i o ni sn o tv e r yw e l l m a n ye x i s t i n gl e dh e a d l a m p d e s i g nc a no b t a i nt h eb e t t e rr e s u l t ，b u tt h ed e s i g np r o c e s sr e q u i r ec o m p l e xc o m p u t a t i o n a l p r o c e d u r e ，l o n gd e s i g nc y c l e ，l o w e re n e r g yu t i l i z a t i o ni sa l s ot h es h o r t a g eo fp r e s e n tl e d h e a d l a m pd e s i g n t h i sa r t i c l es y n t h e s i z e d t h et r a d i t i o n a ld e s i g na n de x i s t i n gd e s i g nm e r i t ， t h ed e s i g ne s s e n t i a lt a r g e ti n c l u d e s ：1s t ，t h er e s u l to fl i g h td i s t r i b u t i o ni sp e r f e c t ；2 n d ，i n l i g h td i s t r i b u t i o np r o c e s st h er a t eo fe n e r g yl o s si sa sl o wa sp o s s i b l e ；3 r d ，e a s i e rd e s i g n p r o c e s sa n ds h o r td e s i g nc y c l e ；4 t h ，t h em a t e r i a ls a v e s a sm u c ha sp o s s i b l e k e y w o r d s ：l e da u t o m o b i l eh e a d l a m p ；p a r a b o l i cr e f l e c t o r ；l i g h td i s t r i b u t i o nd e s i g n ； i l l u m i n a t i o n i i i 目录 目录 摘要i a b s t r a c t i i 目录 c o n t e n t s v i 第一章绪论1 1 1 本课题研究的背景及意义1 1 2国内外研究现状2 1 3 本论文研究的主要内容5 第二章白光l e d 的基本理论7 2 1l e d 的发光原理7 2 2l e d 的光度学参数8 2 2 1 相对光谱能量分布8 2 2 2 峰值发射波长和光谱半波宽9 2 2 3 光谱光效率函数1 0 2 2 4 光通量1 l 2 2 5 发光效率1 2 2 2 6 发光强度1 2 2 2 7 照度1 3 2 2 8 亮度。1 4 2 3l e d 的色度学参数1 4 2 3 1 色温1 5 2 3 2 显色指数1 5 第三章l e d 汽车前照灯设计理论1 7 3 1 车灯设计方式17 3 1 1 抛物面反射型前照灯。1 7 3 1 2 投射型前照灯1 7 i v 广东工业大学硕士学住论文 3 1 3 自由曲面式前照灯 3 2 汽车前照灯设计原理 3 2 1 反射面的选取 3 2 2 光学不变量l ! t e n d u e 3 3 相关软件介绍 第四章l e d 汽车前照灯的配光设计2 4 4 1 前照灯设计国家标准2 4 4 1 1 远近光的配光标准2 4 4 1 2 汽车用l e d 前照灯草案2 7 4 2l e d 光源的选择2 9 4 3 大功率l e d 光源的模拟2 9 4 4t r a c e p r o 模拟l e d 光型分析3 2 4 4 1l e d 发光面形状3 2 4 4 2l e d 发光面尺寸3 2 4 4 3 光能量的分布3 3 4 5 光型分配方案3 7 4 6 组合抛物面的设计一3 8 4 6 1 基本抛物面反射器的建立3 8 4 6 2 反射器间距的确定一3 9 4 6 3 光型的调整4 4 4 6 4 组合抛物面仿真设计4 7 第五章大功率l e d 热传导技术的研究5 1 5 1 大功率l e d 的热量问题一5 1 5 2 热传导方式的选择5 1 5 3 热传导实验与分析5 3 总结与展望5 8 参考文献6 0 攻读学位期间发表的论文6 3 独创性声明6 4 弱【谢6 5 v c o n t e n t s c o n t e n t s b s t r a c t 1 c o n t e n t s i v c h a p t e r1 i n t r o d u c t i o n 1 1 1b a c k g r o u n da n ds i g n i f i c a n c eo f t h es u b j e c t 1 1 2r e s e a r c hs t a t u sa th o m ea n da b r o a d 2 1 3t h em a i nr e s e a r c hc o n t e n t so f t h et h e s i s 5 c h a p t e r2 b a s i ct h e o r yo fw h i t el e d 7 2 1l i g h te m i t t i n gp r i n c i p l eo f l e d 7 2 2o p t i c a lp a r a m e t e ro fl e d 8 2 2 1r e l a t i v es p e c t r a ld i s t r i b u t i o n 8 2 2 2p e a k e m i s s i o nw a v e l e n g t ha n df m lw i d mh a l f m a x i m u m 9 2 2 3s p e c t r a ll u m i n o u se f f i c i e n c yf u n c t i o n 10 2 2 4l u m i n o u sf l u x 11 2 2 5l u m i n o u se f f i c i e n c y 1 2 2 2 6l u m i n o u si n t e n s i t y 1 2 2 。2 7u l u m i n a n c e 13 2 ：! 8l u m i n a n c e 1 4 2 3c h r o m ap a r a m e t e ro fl e d 1 4 2 3 1c o l o rt e m p e r a t u r e 1 5 2 3 2c o l o rr e n d e r i n gi n d e x 15 c h a p t e r3d e s i g nt h e o r yo f l e dh e a d l a m p 1 7 ：；1d e s i g nm e t h o do f h e a d l a m p 1 7 3 1 1h e a d l a m pb a s e do nt r a d i t i o n a lp a r a b o l i cs y s t e m 17 3 1 2h e a d l a m pb a s e do np r o j e c t o rs y s t e m 17 ：；1 3h e a d l a m pb a s e do nf r e e f o r ms y s t e m 1 8 ：；2d e s i g np r i n c i p l eo f h e a d l a m p 19 v i 广东工业大学硕士学位论文 3 2 1c h o i c eo fr e f l e c t o r 19 3 2 2i i t e n d u e ：2 0 3 3i n t r o d u c eo f c o r r e l a t i v es o f t w a r e 2 2 c h a p t e r 4 l i g h td i s t r i b u t i o nd e s i g no fl e dh e a d l a m p 2 4 4 1g o v e r n m e n ts t a n d a r do f h e a d l a m pd e s i g n 2 4 4 1 1l i g h td i s t r i b u t i o ns t a n d a r do fl o w b e a ma n dh i g h - b e a m 2 4 4 1 2d r a f to fl e d h e a d l a m pf o ra u t o m o b i l e 2 7 4 2c h o i c eo fl e d l i g h ts o u r c e 2 9 4 3s i m u l a t i o no fh i g h - p o w e rl e d l i g h ts o u r c e 2 9 4 4a n a l y s i so fl e d l i g h tf o r ms i m u l a t e db yt r a c e p r o 3 2 4 4 1s h a p eo fl e de m i t t i n gs u r f a c e 3 2 4 4 2s i z eo fl e de m i t t i n gs u r f a c e 3 2 4 4 3d i s t r i b u t i o no fl i g h te n e r g y 3 3 4 5l i g h tf o r md i s t r i b u t i o ns c h e m e 3 7 4 6d e s i g no fc o m b i n e dp a r a b o l i cr e f l e c t o r 3 8 4 6 1c o n s t i t u t eab a s i cp a r a b o l i cr e f l e c t o r 3 8 4 6 2c h o i c eo fs p a c eb e t w e e nr e f l e c t o r 3 9 4 6 3a d j u s tt h el i g h tf o r m 4 4 4 6 4d e s i g na n ds i m u l a t e do fc o m b i n e dp a r a b o l i cr e f l e c t o r 4 7 c h a p t e r5 r e s e a r c ho f h e a te x c h a n g et e c h n o l o g yb a s e do nh i g h p o w e rl e d 5 1 5 1h e a tp r o b l e mo f h i g h p o w e rl e d 5 1 5 2c h o i c eo f h e a te x c h a n g et e c h n o l o g ym e t h o d 5 1 5 3e x p e r i m e n ta n da n a l y s i so f h e a te x c h a n g e 5 3 c o n c l u s i o na n de x p e c t a t i o n 5 8 r e f e r e n c e s 6 0 p u b l i c a t i o nd u r i n gt h es t u d yf o rm a s t e rd e g r e e 6 3 p r o m e t h e a nd e c l a r e 6 4 a c k n o w l e d g e m e n t s 6 5 v i i 第一章绪论 第一章绪论 1 1 本课题研究的背景及意义 从电光源诞生到现在已经有一百多年的历史，在这段时间内，汽车照明经历了蜡 烛灯、乙炔灯、白炽灯、卤素灯和h i d 五个重要的发展阶段【l 】，上个世纪末，随着人 们节能环保意识的提高以及半导体照明技术的快速发展，l e d 光源逐渐成为汽车照明 的新宠。 半导体照明产业的上游是衬底晶片及衬底生产，中游为芯片设计及制造生产，下 游为封装与测试，由于产业的高科技性，因此产业链中的衬底、外延、芯片、封装及 应用需共同发展。在上游中游的外延片芯片领域，我国大陆的研究和生产起步较晚， 技术主要集中在日本、美国、欧盟、韩国以及中国台湾等地，国内与国外差距还比较 大，技术还不成熟，目前大陆能够批量生产芯片及外延片的企业大概只有1 0 余家，其 中可以生产外延片的企业更是少之又少。由于外延片技术要求很高，大陆很多的芯片 厂商基本上都是从国外购买外延片然后加工成芯片，但是加工出来的芯片质量普遍偏 低，尤其是在亮度和光效方面。相对而言，我国l e d 封装技术比较成熟，在国内拥有 一大批l e d 封装企业，封装产品的产量也已经达到世界第一。2 0 0 8 年我国l e d 封装 产值达到1 8 5 亿元，较2 0 0 7 年的1 6 8 亿元上升了1 0 ，高科技只有经过应用于具体产 品并推广才能真正实现产业化，目前看来下游才是我国发展半导体产业的重点，在缩 小与国外芯片制造技术差距的同时，应发挥我国的优势，将l e d 下游的封装与应用技 术提升到一个新的高度。 1 9 9 7 年l e d 便己应用在车用光源中，汽车用照明光源种类繁多，当时主要集中在 车内仪表、面板和阅读用灯上，平均每台汽车使用6 0 颗光源。到2 0 0 6 年全球市场规 模为6 4 亿美元，车用l e d 最大市场还是车内光源，2 0 1 0 年将达到1 1 5 亿美元，以车 头灯h e a d l a m p 、倒车组合灯r c l 、前照灯a f s 最具成长性，高位刹车灯c h m s l 与 r c l 使用l e d 比率分别达8 8 与2 0 ，亚洲为最大应用市场。权威机构最新研究报告 称，未来十年车用l e d 年现售额将是现在的两倍。目前，l e d 在汽车内饰照明中已经 有比较广泛的应用，l e d 正逐步向汽车大灯、尾灯等产品过渡，呈现出由内向外、由 后向前的发展趋势。2 0 0 9 年第1 0 0 0 万辆汽车的诞生标志着我国已经进入世界汽车生产 广东工业大学硕士学住论丈 大国的行列，l e d 在汽车照明系统的潜在市场份额巨大【2 】。 l e d 作为车用前照灯光源是有很大优势的，传统的车用灯具会将其绝大部分的能 量转换成热能，能量利用率低下成为传统汽车照明光源的弊端，车用l e d 的能量利用 率高，耗能不到前者的三分之一，在节能方面较前者有很大的优势，并且不存在汞污 染，被誉为绿色环保的照明能源。2 0 0 3 年美国能源署( d o e ) 发表了车用l e d 的节能 审估报告，结果令人震惊，仅对小轿车而言，若全美国都使用l e d 车用灯，每年节省 的原料估计为1 4 亿加仑，而且载货卡车节省的燃料更比小轿车多两倍。在风格设计 和造型布置方面，l e d 光源能够使汽车车灯具有空前的灵活性而适用于车型的个性化， 目前有些研发机构正在努力挖掘这种潜能。前照灯是夜间行驶的汽车照亮前方道路时 必不可少的工具，是保障车辆能够安全运行的重要部件之一，其安全性能也不容忽视， 凯迪拉克e s c a l a d ep l a t i n u m 车型的经理介绍，l e d 发光色谱接近于日光，这使得它发 出的光被物体反射的有效性要高于其它光源，从而能在较远的距离让司机尽早发现而 提高行车安全。在防眩目方面，l e d 车灯拥有潜在的优势，既能保护本车司机的舒适 视觉，也不会引起邻车会车司机的视障。 随着高亮度、超高亮度功率型l e d 的出现，其生产成本也在逐步降低，当今大功 率l e d 批量生产的发光效率为8 0 1 m w 以上，虽然还不及卤素灯，但已能与h i d 灯具 匹敌。将l e d 用作汽车前照灯的照明光源必然拥有广阔的应用前景，因此l e d 汽车 前照灯就成为汽车灯具行业的一个重要的研究和开发领域。随着l e d 发光效率1 0 0 w l m 的突破，国内对大功率l e d 的应用需求也在不断扩大，所以本课题对发挥功率型 l e d 的潜能、促进我国半导体照明产业的发展，具有不可磨灭的推动作用。 1 2 国内外研究现状 随着l e d 技术的发展，白光l e d 前照灯成为目前国际汽车灯具企业在l e d 车灯 领域的一个研究热点，这些灯具企业包括德国海拉( h e l l a ) 、日本小糸( k o i t o ) 、意大 利a l 、美国伟世通( v i s t e o n ) 、日本斯坦雷、法国法雷奥等。主要车用l e d 企业 为美国l u m i l e d sl i g h t i n g ( 飞利浦照明与安捷伦科技合资的企业，总部在美国加州) 、 美国c r e e 、日亚化学( n i c h i a ) 、德国欧司朗( o s r a m ，西门子全资子公司) 。目前国外 l e d 供应链主流情况是：德国海拉向欧司朗采购l e d 光源然后供给德国大众汽车以及 通用凯迪拉克e s c a l a d e 车型；日本小糸车灯的l e d 光源则由日亚提供，再配套于丰田 2 第一章绪论 l s 6 0 0 h 车型；美国l u m i l e d sl i g h t i n g 把l e d 光源供应给意大利a l ( 汽车照明) 公司， 再由后者为奥迪r 8 配置车灯系统【2 】。 1 9 8 5 年，尼桑3 0 0 z x 型汽车上的高位刹车灯采用了7 2 个5 m m 的红色l e d ，标 志着l e d 开始正式运用于汽车照明领域。 自2 0 0 3 年以来，国内外知名的汽车制造厂商纷纷在相关车展上展出了采用l e d 头灯的概念车，l e d 前照灯在历经近年来的技术验证、概念车展示等开发阶段之后， 终于迎来了有望应用于量产车的入市前景： 2 0 0 4 年底特律车展，部分采用了l e d 产品的汽车前照灯首次亮相，奥迪a 86 0 是第一款使用这种技术的商业化车辆，此前l e d 前照灯仅出现在奥迪、f o r d 的概念车 中。奥迪a 86 0 的前照灯使用美国飞利浦l u m i l e d s 的l u x e o nl e d ，每个前照灯的l e d 模块使用了五个白光l u x e o nl e d 光源，白光l e d 并不是主光，而是做车辅灯以及通 过白天亮灯提醒周围车辆注意的日间驾驶照明灯。 2 0 0 5 年4 月，在美国底特律举办的“国际汽车工程师学会( s a e ) ”上，美国通用 汽车公司展出了凯迪拉克s t ss a e1 0 0 。该车上装有包括l e d 前照灯在内的所有l e d 外部照明装置，第一时间使l e d 前照灯的所有功能变成现实，成为率先在业界全部用 l e d 光源作为前照灯的近远光束的首个量产车型。 2 0 0 7 年5 月，在太平洋横滨会展中心举办的“人与车科技展2 0 0 7 上，日本丰田 汽车发布了最高级混合动力车“雷克萨斯l s 6 0 0 h ”，日本小糸制作成功地将n i c h i a 全白光l e d 前照灯安装在这款车型上。这种前照灯采用了5 个大功率白色l e d ，可以 得到预期的亮度和配光模式，提高了光利用效率，同时还带来了可以将耗电量控制到 与h i d 前灯同水准的优点，这标志着l e d 车灯技术进入一个崭新的时代，但是丰田这 款“雷克萨斯l s 6 0 0 h ”只是在近光上应用了l e d ，远光仍然采用卤素灯。 2 0 0 7 年8 月，德国奥迪推出一款新型r 8 超级跑车，与丰田的“雷克萨斯l s 6 0 0 h 系列不同，这款车型包括远光灯在内全部车用头灯都是采用l e d 光源的产品。奥迪 r 8 的l e d 前照灯模块由意大利马瑞利提供，内部的l e d 模块则由飞利浦l u m i l e d s 公 司提供。 广东工业大学硕士学位论文 图1 - 1 几款l e d 前照灯 f i g 1 - 1s e v e r a ls t y l e so fl e dh e a d l a m p s 2 0 0 8 年国际电子产品博览会( a ti n t e m a t i o n a l2 0 0 8 ) 上，日本市光工业公司展出 了一款采用白色l e d 的新型配光可变式汽车前照灯( a f s ) 。这款新型配光的白色l e d 可变式前照灯，打破了传统l e d 灯的技术弊端，同时也增加了它特有的技术和功能， 其最大优势在于，可根据车辆直行、转弯、高速公路行驶、市区驾驶等不同状态，以 及天气变化等改变配光模式。不管是从功耗还是寿命上，该l e d 灯都要比目前的h i d 灯有优势，目前市光工业已就此项l e d 前照灯技术与多家日本汽车企业进行合作，相 信此项技术会很快成为l e d 前照灯的研究热点。 2 0 0 9 年1 2 月，德国奥迪( a u d i ) 发布了新款“a 8 ”，前照灯除了氙气灯( x e n o n h e a d l a m p ) 之外，还安装了全l e d 前照灯。该l e d 前照灯的近光灯由1 0 个l e d 灯 组成，远光灯则为由4 个芯片组成的两个并列的高功率l e d ，并装有自由曲面反射系 统。l e d 前照灯的色温度为5 5 0 0 k ，套近光灯组的耗电量为4 0 w ，比氙气灯要低。 由于涉及到高功率、高效、高可靠性l e d 元件的研究、特殊的散热技术及光学设 4 煮缮滋缓缓缓镕霪溪， 第一章绪论 计，国内对l e d 前照灯的研发起步比较晚，只有少数的企业和高校在做这方面的研发。 2 0 0 6 年底由吉林东光瑞宝车灯有限公司承担的国家8 6 3 计划“半导体照明工程”项目 “l e d 轿车前照大灯系统集成技术开发”课题目前已取得阶段性成果，在国内率先研 制出全l e d 汽车前照灯样品。该灯的研制成功，缩短了我国l e d 前照灯领域与国际 先进水平的差距，意味着l e d 前照灯向产业化方向发展又迈进了关键的一步。2 0 0 8 年 由中国计量学院承担的浙江省科技厅项目“l e d 汽车前照灯的研制也在紧锣密鼓的 进行中。 国内l e d 前照灯发展的劣势在于：首先，我国自主品牌的轿车较少，而且都是以 中低档车型为主，对l e d 车灯的需求非常有限，而占据国内主要市场份额的国外品牌 车型对l e d 供应商的选择和认证是十分苛刻的，国内的车灯供应商很难进入。但是随 着我国民企轿车的崛起，每年要推出十几二十款新车型，采用l e d 车灯作为市场新卖 点的趋势加大，这对