LED前照燈發展趨勢一：降低耗電和組合多個部件配光

組合多個組件進行配光

圖4：i-MiEV的配光示意圖通過對照射范圍窄的聚光組件和中光組件，以及照射范圍大而照射距離短的寬光組件三個組件進行組合，形成所需要的配光。

　　如前所述，LED前照燈在形成配光特性的方法上與原來的前照燈不同。原來的前照燈使用透鏡及反射鏡，使一個光源發出的光向車輛前方的必要區域進行照射。

　　而目前的LED前照燈不同，由于還像以前一樣使用一個LED光源的話亮度就會不足，因此通過組合多個LED光源來獲得配光特性。圖4為i-MiEV的示例。i-MiEV的近光燈與豐田最近的車型一樣，也由三個LED光源構成。

圖5：i-MiEV用LED前照燈組件由使用投影透鏡的聚光組件、中光組件和使用反射鏡的寬光組件共三個LED組件構成。

　　各LED光源分別配備在使用投影透鏡的聚光組件（Spot Unit）和中光組件（Middle Unit），以及使用反射鏡的寬光組件（Wide Unit）三個組件上（圖5）。通過將照射范圍窄的聚光組件和中光組件，以及照射范圍寬而照射距離短的寬光組件組合使用，獲得所需要的配光特性。i-MiEV的LED前照燈由斯坦利電氣制造。

　　就這一LED前照燈構成而言，目前其最大的技術難題是如何散熱。最近LED的發光効率不斷提高，基本已達到可與HID前照燈匹敵的程度。但LED是一種從非常小的面積發光的光源，因此單位面積的發熱量很大。而且還具有溫度上升的話發光效率及壽命就會下降的特性。因此，如何高效散熱便是設計上的關鍵。

　　圖6（a）是i-MiEV前照燈組件在拆解后的后視圖。左斜上方的兩個環狀部件為投影透鏡的外框，其右斜下方的圓頂狀部件為各反射鏡。

　　圖6（b）是拆掉反射鏡后的樣子，在四方形的平坦部分上配備LED。此處產生的熱量向其右下方的大尺寸散熱片釋放。換句話說，LED被配備在了大尺寸的散熱器上。

　　LS600h最初實現實用化的LED前照燈利用散熱片冷卻，而i-MiEV則從控制成本及重量的觀點出發，要求通過自然對流來確保所需要的散熱特性，因此需要配備如此大的散熱片。

圖6：i-MiEV用LED前照燈的散熱器 （a）從斜后方看。安裝有聚光組件和中光組件的反射鏡，以及投影透鏡的外框。（b）拆掉聚光組件和中光組件的反射鏡之后。在方形的平坦部分安裝LED。產生的熱量向后方的散熱片釋放。使用導熱性比普通壓鑄用鋁合金更高的“HT-1”合金。

　　散熱片由京信制造，該公司在半導體及硬盤（HDD）使用的鋁壓鑄散熱片方面業績不俗。鋁壓鑄散熱片通常使用ADC12等材料，但該材料的導熱率只有96W/m℃左右。而京信此次使用了導熱率接近2倍，達到169～178W/m℃的鋁壓鑄用合金“HT-1”（大紀鋁工業所制造）。

　　盡管HT-1的鑄造性不及ADC12，但京信在半導體及硬盤等使用的散熱片方面積累了豐富經驗，因此在利用HT-1進行鑄造時完全沒有問題。不過，由于散熱片很深，因此對制造模具時線切割放電加工機的切割線彎曲問題下了很大工夫。