led属冷光源

2020-02-01 12:58 来源:未知

led发光二极管是一种新光源,具有亮度大、耗电省、耐震动、寿命长等多项优点,已在汽车上广泛应用于各类灯具。如前大灯中的远光灯和近光灯,左右转向灯、弯道照明灯、刹车灯、驻车灯等等。

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图一、带透镜的led光源的封装形式

led是半导体发光,属于一种固体冷光源,是在通电后电子通过pn结到达p区与空穴复合,从而激励光子而发光。led发光体内没有松动的部分,光源用环氧树脂封装,能有效地抵抗汽车的激烈震动,可在-30--50℃环境下正常工作。由于发光体内没有灯丝,不需要通电烧热灯丝来发光,发热量很小,所以被称为“冷光源”,它的发光效率是很高,可到50-200流明/瓦。

led光源的发光效率比其他常用光源要高得多。如白炽灯的发光效率只有10-15流明/瓦、卤钨灯光效为12-24流明/瓦、荧光灯的50-90流明/瓦,钠灯为90-140流明/瓦。由于发光效率低,所以上述光源大部分的消耗的电能,大部分变成热能损耗了,使发光体的温度升高,所以大功率的灯具均需装有散热装置。

led灯虽是半导体冷光源,但led元件本身在发光过程中,其核心部分仍处于异常高温的状态。它的发光效率为30-40%,仍然有半数以上电能也转化为热能,同样会造成led温度的升高。

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图二、led灯具的金属散热板

led灯产生热源有两个部分:其一是用以发光的led芯片,转化为光能的只有输入芯片功率的一小部分,剩下大部分的电能转化为热能;其二是驱动电路多用恒流源或限流装置。其电路有较多的电子元器件,这些元器件工作时同样要消耗电能,最终也转化为热能。故散热问题也成为led灯具需要考虑的,如果散热不良就会影响led灯具的亮度,并大幅缩短led的工作寿命。

在大功率的led灯具上一般装置金属散热板,但汽车灯具中装专门的散热板会增大灯具的体积和重量,往往在led电路中装ptc或ntc热敏电阻进行保护。

ptc热敏电阻串联在led电路中,正常状态时阻值很小,流过ptc的电流小,不会影响被保护的led电路正常工作。当电路电流超过额定电流时,或灯具工作时间较长,温度升高时ptc阻值会增至高阻态,从而限制或阻断电流,保护电路不受损坏。用ptc元件还可做成“自复式”保险,当电流回复正常后,ptc亦自动回复至低阻态,电路就自动恢复正常工作。

图三、大众led灯具的ntc保护电路

在“大众”车系的led灯具电路中,设有一个负温度系数ntc热敏电阻,专用于温度的监控。led是密封的灯具,产生的热量不易散发出来,如果温度出现过热的情况,ntc的输出通过控制装置,则会自动降低led的电流强度,以此保护led光源。

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