LED在汽車應用中的新方向
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換成光,而且還要控制在該器件中運行的電流產生的熱效應。有關LED的巨大挑戰是,它們的結溫(當應用更多電流時結溫會升高)會直接影響它們產生的光的波長。因此,僅增加正向電流只能改變器件發光的顏色,而不會使其更加明亮。因此,需要能夠以更少電流實現更高亮度的片芯及封裝技術。
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致的顏色變化問題。這種專用的PLCC-3可與業界標準PLCC-4實現襯墊兼容,并且具有可擴散熱量的大塊金屬面,因此可實現使用標準片芯并且通過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動,可實現比采用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,以用于汽車的內外部照明。設備故障率(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格的質量要求。當多個LED裝配在一起并用于儀表盤照明、儀表組或娛樂系統控制時,顏色及亮度的一致性顯然非常重要;被照明區域的亮度始終需要一致,并且沒有任何陰影。但在汽車系統中,由于目前LED已成為汽車內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品品牌,實際上,這一愿望已產生了對提供“隨需應變顏色”的高級專業技能的需求,這需要日益復雜的LED產品,在這些產品中,不同顏色的LED片芯需要結合在同一封裝中。由于肉眼對顏色的感覺取決于顏色的強度,這產生了它自身的設計挑戰,在同一強度上,色譜更高端的顏色(例如黃色)常常會蓋過較低端的顏色(例如藍色)。例如,要創建純綠色的LED,藍色元件的光強度必須是黃色元件光強度的兩倍左右。
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技術的出現Vishay才能夠提供所需的亮度。現在,這些要求規定的范圍為17cd/m2(尾燈)至980cd/m2(轉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出轉向信號還是作為剎車燈。自適應剎車燈是最近已被認可用于歐洲的另一種流行的LED應用,在這種應用中,根據駕駛者是正常踩剎車還是猛地踩剎車,剎車燈區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成本更低,因為永遠無需更換燈泡,而且使用LED器件照明來替代傳統的前照燈,消除了在底盤上額外開口的需要,避免了有害濕氣的進入,從而有助于汽車的整體保養。
就地區而言,歐洲在將LED用于汽車應用方面占據領先,該地區80%以上的新車采用了一些LED元件。而對于日本,可比數字為30%,北美地區僅為5%。但在未來五年內,我們很可能會看到LED在美國及日本的普及率將達到與歐洲相同的水平。同時,LED正在不斷改進。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等應用,實現相同的整體亮度需要的器件數將更少。盡管LED的亮度正在快速提高,但這些器件的價格相對穩定,因此使用更多LED所需的成本仍將會非常低。
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