基于光电信息的LED技术在汽车照明中的应用分析

洪福生

摘 要：汽车作为人们日常生产生活的基础交通工具可以有效提高生活质量。在汽车制造行业日益繁荣背景下，汽车车灯制造技术也不断朝着现代化发展，基于光电信息的LED技术不仅可以使汽车具有更好的照明效果，还可以节省能源以达到绿色环保的目的。下文将对LED技术的特点及其在汽车照明中的应用进行简要分析。

关键词：光电信息;LED技术;汽车照明

0 引言

近年来，我国汽车制造业随着科技水平的提高有了很大的发展，同时人们对车辆安全的关注度也越来越高。早期的车辆安全种类分为主动安全、被动安全以及事故后安全等等。而汽车的前照灯作为其关键组成部分可以确保汽车的安全行驶，因此在汽车车灯上使用现代化光电信息技术十分重要。LED大灯经过长时间的发展已成为当前汽车制造中必不可少的原件。

1 基于光电信息的LED技术特点

LED是一种直接将电能转化为光伏能的固体半导体元件。LED晶体和电子驱动元件在工作过程中会产生热量，因此其在应用时需要配备相关的散热元件。20世纪80年代高亮发光二极管首次出现，也正是因其出现为LED车灯提供了必要的技术支持。

（1）光色辨别。我国的道路交通信号指示标志主要根据被动光反射的形式设计形成，但在光谱设计过程中LED日光占主导地位，并且对波长和强度做了相关规定。因此交通标志的反射率比其他物体的光源反射率要高得多，特别是在夜间强烈的光反射使指示信息更加清晰。这样做的目的是提醒司机在对指示牌信息进行识别的同时避免交通违法行为，为正常驾驶和人身安全提供保障。

（2）节能无污染。LED车灯随其技术的不断提升照明效率和实际应用优势也有所扩大。LED灯作为发光二极管的一种其主要光源是以光子形式产生的，其技术原理是，单子与空穴相互结合会使内部电子释放出光子形式的能量，从而发出强力的光束。LED灯将电能转化为光伏能的同时也减少了能源浪费，此外因LED产生的光源不含有汞、铅等有害物质，其在能源环保方面也有很大优势。LED灯释放能量的方式决定了其光源只是冷光源，不会产生热量以及能量辐射，与普通光源相比它们不会造成意外烧伤且更加安全。

（3）响应时间短。应用LED技术制成的车灯比普通车灯的相应时间短，经过分析经验数据发现其响应时间要快150～300ms，将LED技术应用到汽车的高位制动灯和转向灯上可以满足汽车行驶中的应急需求。例如某辆汽车在高速公路上以正常速度行驶时遇到紧急情况，LED制造的高位制动灯和转向灯的迅速反应可以为司机赢取更多的时间来采取有效的避险措施，有效降低了事故发生率。

（4）体积较小。一般来说LED灯的体积相对较小，将其应用于汽车中的占用空间也会相应减少，便于科学规划车辆空间以满足消费者的驾驶需求。同时因LED灯使用寿命较长和启动速度较快等特点有效降低了车辆发生事故的可能性。此外LED灯比普通灯的抗震性更好，且通常在车辆的使用寿命内不需要更换，减少了后续维修工作的投入的同时提供了更大的经济优势。

2 汽车照明中的LED技术应用分析

（1）LED 技术在前照灯系统中的应用。车辆前照灯系统的配光方式主要以光形叠加为主，这对前照灯的配光设计起到很大的影响。LED前照灯以半球形发射灯光，这就需要设计多个光源来满足汽车光通量。LED前照灯系统从应用的角度来看包含多个光源，因此必须清楚地确定不同系统的坐落位置来确定其轴向方向。此外因车辆照明系统接近发动机机舱很容易产生散热等问题。因此相关人员应在原有散热元件的基础上安装风机为LED灯的散热创造有利条件。LED灯在实际应用过程中还要充分考虑车辆的电气元件的特性，以便更好地协调相关模块的工作能力。除了上述应用外，LED前大灯还能满足车辆日间使用需求， LED灯在日间光线度较低也可以减少燃料消耗。LED前照灯在白天的使用功率通常可以保持在10W左右。

（2）LED 技术在尾部信号灯中的应用。LED信号灯的设计主要两方面组成，其中包括放射镜和配光镜。LED灯发出的光会因反射镜和配光镜的折射实现灯光叠加，以此形成一个完整光型分布。在LED灯的设计过程中为了充分满足使用条件，有必要了解车辆的制造方式并对设计进行量化。然后根据灯的类型选择焊接工藝以形成完整的驱动线路设计。设计者在灯具部件的后续安装过程中还应合理确定灯具相关部件的设计结构，以确保整个设计具有较高的可行性。上述工作完成后还要对汽车尾部信号灯结构工艺进行验证，以此来为汽车顺利运行提供保障。

（3） LED 技术在车内照明灯中的应用。车内光源设计的一般要求为结构简单、占用空间小以及反应速度快，只有这样才能使车内照明具备更多适应力和可行性，而应用LED技术生产的灯具在颜色、温度、色度等指数上有很大优势。LED技术在车内最常见的应用包括仪表照明等和阅读灯等。为了提高车内照明的效率，LED灯在展示了其自身特色的基础上还提供了有关车门开启或关闭状态的指示作用，如果车门没有完全关闭或后备箱打开时，LED灯会自动激活来使驾驶员了解车辆的状态。此外LED灯在车辆内部照明系统中的优势也体现在行驶安全上，例如驾驶员在夜间行车时能够通过LED仪表获取相关信息，同时LED灯还可以减轻灯光对视力的干扰，从而有效避免眩光等危险情况出现。

3 结语

综上所述，车辆照明系统作为车辆的主要组成部分，在具有良好的应用效果的同时还能用于车辆的装饰。从具体应用中看，车辆照明系统的好坏对驾驶员的安全驾驶至关重要。将基于光电信息的LED技术应用于汽车照明系统中解决了传统灯的功能性不足等问题，同时当前LED灯还是存在很多问题的，这就需要进一步创新设计以更好地满足人们对车辆使用的需求。

参考文献：

[1]刘东静，王浩洁，樊亚松，et al.LED汽车前照灯散热结构设计与分析[J].电子元件与材料，2019（07）：63-68.

[2]杨奇勇，李云峰，田鸿涛，et al.大功率LED照明产品关键技术指标研究[J].建筑科学，2019（06）：47-53.