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文章出處:中國半導體照明網

2023-11-01 

(資料來源:金鑑LED車燈實驗室)

汽車燈作為一種照明燈具在晚上開車時可以說是必不可少。在LED不斷發展的過程中,越來越多汽車廠商開始把LED車燈列為汽車燈首選產品。LED汽車燈指的是車內和車外的光源都使用LED技術作為外在和內在照明的燈具。外部照明設備既涉及熱極限和EMC,又有卸載負載測試等多種複雜準則。本實用新型可廣泛應用LED汽車燈創造車內環境。
 
 
LED車燈的構造:
 
單一的LED是由金線、LED晶片、反射環、陰極導線、塑膠導線、陽極導線組成。
發光二極體的核心部分是由p型半導體和n型半導體組成的晶片,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為pn接面。
 
在一些半導體材料PN結裡,當注入少量載流子和大部分載流子進行複合時,會將多餘能量以光線的方式釋放出去,這樣就可以直接將電能轉換成光能。當pn結加上反向電壓時,有少量載子很難注入,因此不會發光。這種採用注入式發光原理製成的二極體稱為發光二極體,俗稱LED。
 
 
LED的發光過程包括三個部分:
正向偏壓下的載子注入、複合輻射和光能傳輸。
 
微小半導體晶片封裝於乾淨環氧樹脂物內,電子通過晶片後,負電電子運動至正電電洞區域,與其複合,電子及電洞消失同時光子產生。
電子與電洞間能量(帶隙)越大,所產生光子能量越大。光子的能量又與光線的顏色相對應,可見光頻譜中藍光和紫色光所攜帶的能量最高,橘色光和紅光所攜帶的能量最低。由於不同的材料具有不同的帶隙,從而能夠發出不同顏色的光。
 
當它處於正向工作狀態時(即兩端加上正向電壓),電流從LED陽極流向陰極時,半導體晶體就發出從紫外線到紅外線不同顏色的光線,光的強度與電流有關。打個比方,LED就像漢堡,可以發光的材料是夾層中的“肉餅”,而上下的電極就是夾肉的麵包。而透過對其中發光材料的研究,人們逐漸發展出各種光色、光效率越來越高的LED元件,但是無論怎麼變化,LED總的發光原理和結構都沒有太大的變化。
 
 
LED燈的優點:
 
(1)節能:它是透過發光二極體將電能直接轉換為光能的,耗電只有傳統燈的一半,可以較好地減少油耗,護汽車電路也不會因負載電流過大而燒毀。
(2)環保:光譜中沒有紫外線和紅外線,發熱量小,也沒有輻射,眩光小,而且廢棄物可回收,不含汞元素,沒有污染,可以安全觸摸,屬於典型的綠色照明光源。
(3)壽命長:燈體內沒有鬆動的部分,不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點,在恰當的電流和電壓下,使用壽命可達8~10萬h,比傳統光源壽命長10倍以上。(具有1次替換、終身使用等功能)
(4) 高亮度,耐高溫。(電能直接轉換為光能,發熱量小,可用手觸摸)
(5) 體積小:設計者能夠任意改變燈具的圖案,使汽車造型多樣化。汽車廠商之所以對LED青睞有加,這完全由LED本身的優勢決定。
(6) 穩定性能佳:LED 抗震性能強,樹脂封裝,不易碎裂,容易儲存運輸。
(7) 發光純度高:色彩鮮明亮麗,不需要燈罩濾光、光波誤差小於10nm。
(8) 反應速度快:無須熱起動時間,幾μs即可發光,傳統玻殼燈泡則有0.3s 延遲,用於尾燈時可有效防止追尾,保證行車安全。