LED在汽車應(yīng)用中的新方向
LED不僅僅需要明亮;它們還需要有效工作。這意味著,不僅要以最少的損失將電能轉(zhuǎn)換成光,而且還要控制在該器件中運行的電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)。有關(guān)LED的巨大挑戰(zhàn)是,它們的結(jié)溫(當(dāng)應(yīng)用更多電流時結(jié)溫會升高)會直接影響它們產(chǎn)生的光的波長。因此,僅增加正向電流只能改變器件發(fā)光的顏色,而不會使其更加明亮。因此,需要能夠以更少電流實現(xiàn)更高亮度的片芯及封裝技術(shù)。
Vishay已利用一系列超薄PLCC封裝解決了該問題,這些封裝的散熱效率非常高,因此可減少由更高電流導(dǎo)致的顏色變化問題。這種專用的PLCC-3可與業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)PLCC-4實現(xiàn)襯墊兼容,并且具有可擴(kuò)散熱量的大塊金屬面,因此可實現(xiàn)使用標(biāo)準(zhǔn)片芯并且通過50mA正向電流供電的超亮LED。新型TLMx320x系列中的器件采用額定熱阻低至270k/W的PLCC-3封裝,這些器件可由更高的電流加以驅(qū)動,可實現(xiàn)比采用PLCC-2封裝的同類LED高一倍的亮度。
汽車市場中的LED
LED正在順利替代汽車中的白熾燈,以用于汽車的內(nèi)外部照明。設(shè)備故障率(允許的最大故障率一般每1,000萬件為0.1)以及亮度及顏色必須符合嚴(yán)格的質(zhì)量要求。當(dāng)多個LED裝配在一起并用于儀表盤照明、儀表組或娛樂系統(tǒng)控制時,顏色及亮度的一致性顯然非常重要;被照明區(qū)域的亮度始終需要一致,并且沒有任何陰影。但在汽車系統(tǒng)中,由于目前LED已成為汽車內(nèi)飾的顏色方案的一部分,并且也是各制造商如何打造汽車品牌的重要部分,因此對一致性的需求超出了純粹的審美要求。這意味著,LED針對指定汽車制造而產(chǎn)生及提供的波長,其變化量僅限于肉眼感覺不到的程度,一般來說僅幾納米。
汽車制造商希望使用獨特的LED顏色來打造自己的產(chǎn)品品牌,實際上,這一愿望已產(chǎn)生了對提供“隨需應(yīng)變顏色”的高級專業(yè)技能的需求,這需要日益復(fù)雜的LED產(chǎn)品,在這些產(chǎn)品中,不同顏色的LED片芯需要結(jié)合在同一封裝中。由于肉眼對顏色的感覺取決于顏色的強(qiáng)度,這產(chǎn)生了它自身的設(shè)計挑戰(zhàn),在同一強(qiáng)度上,色譜更高端的顏色(例如黃色)常常會蓋過較低端的顏色(例如藍(lán)色)。例如,要創(chuàng)建純綠色的LED,藍(lán)色元件的光強(qiáng)度必須是黃色元件光強(qiáng)度的兩倍左右。
外部照明需要極高的亮度-因為剎車燈以及中央高位剎車燈(CHMSL)必須在黑天后以及在白晝能被肉眼所看到-直到OMA技術(shù)的出現(xiàn)Vishay才能夠提供所需的亮度?,F(xiàn)在,這些要求規(guī)定的范圍為17cd/m2(尾燈)至980cd/m2(轉(zhuǎn)向信號燈的白天使用)。在每種情況下均需要使用多個LED來實施每一個這樣的功能;例如,在最新款大眾車型上,尾燈及中央高位剎車燈需要使用148個LED。在同一汽車的尾燈裝置中,相同的LED從紅色切換到黃色,這主要取決于它們是用于發(fā)出轉(zhuǎn)向信號還是作為剎車燈。自適應(yīng)剎車燈是最近已被認(rèn)可用于歐洲的另一種流行的LED應(yīng)用,在這種應(yīng)用中,根據(jù)駕駛者是正常踩剎車還是猛地踩剎車,剎車燈區(qū)域的較小部分或較大部分會亮起。
與白熾燈相比,LED是很少需要維護(hù)的器件;憑借50,000小時的典型使用壽命,LED的壽命將超過任何安裝它的汽車本身。對于駕駛者來說,這意味著所需的維護(hù)成本更低,因為永遠(yuǎn)無需更換燈泡,而且使用LED器件照明來替代傳統(tǒng)的前照燈,消除了在底盤上額外開口的需要,避免了有害濕氣的進(jìn)入,從而有助于汽車的整體保養(yǎng)。
就地區(qū)而言,歐洲在將LED用于汽車應(yīng)用方面占據(jù)領(lǐng)先,該地區(qū)80%以上的新車采用了一些LED元件。而對于日本,可比數(shù)字為30%,北美地區(qū)僅為5%。但在未來五年內(nèi),我們很可能會看到LED在美國及日本的普及率將達(dá)到與歐洲相同的水平。同時,LED正在不斷改進(jìn)。2005年推出的下一代器件將在每器件的最大亮度方面再翻一番,這意味著更適用于汽車外部照明系統(tǒng)等應(yīng)用,實現(xiàn)相同的整體亮度需要的器件數(shù)將更少。盡管LED的亮度正在快速提高,但這些器件的價格相對穩(wěn)定,因此使用更多LED所需的成本仍將會非常低。
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