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LED燈、激光燈、鹵素燈、氙氣燈作為汽車大燈的區別

 

LED燈激光燈鹵素燈,氙氣燈詳細介紹:


一、鹵素燈

偉大的發明家愛迪生先生經過數以千次的嘗試,終于找到了一種材料,它就是鎢絲,通上電,便可以發光發亮,這便是白熾燈的原型。但是白熾燈有個致命缺陷就是,鎢絲雖然通電就亮,但亮度會受到鎢絲熔點的限制,而且高溫下鎢絲會揮發,凝結在外殼上,導致燈泡發烏,影響壽命,顯然這個白熾燈不能直接用到汽車上來,所以人們就在白熾燈里充入鹵族元素氣體(一般為碘或溴),在密閉的燈泡內鹵族元素在燈絲上揮發、化合、置換又沉積,這種類似于水循環的化學反應,可以提高鎢絲熔點和壽命,在相同功率下,鹵素燈的亮度能夠達到白熾燈的1.5倍,壽命也是它的2~3倍,這就是鹵素燈了。

自1959年發明鹵素燈以來,歐洲便將其用作汽車前照燈光源,50多年后的今天鹵素燈之所以還能普及在汽車上是因為其擁有簡單的做工、低廉的成本和的顯色性的優點。但它使用壽命短、發光率低的缺陷卻一直沒有改進。


二、氙氣燈

氙氣燈縮寫為HID,是指高壓氣體放電燈。氙氣燈是重金屬燈,通過在抗紫外線水晶石英玻璃管內填充多種化學氣體,如氙氣燈惰性氣體,然后再透過增壓器將車載12伏電源瞬間增至23000伏,在高電壓下,氙氣會被電離并在電源兩極之間產生光源。雖然氙燈的發光電弧與鹵素燈的鎢絲長度直徑基本一樣,但發光效率和亮度提高了2倍。由于不用燈絲,沒有了傳統燈易脆斷的缺陷,壽命也提高了4倍。小小大燈能夠達到2萬多伏的電壓,小伙伴們是不是驚呆了!原理就是這個原理,其實在生活中除了汽車上有這樣的裝置,街頭的電焊也是這個原理,那刺眼的白光就是氙氣。


氙氣燈和鹵素燈相比有什么優點?

1、一般的55W鹵素燈只能產生1000流明的光,但35W氙氣燈能產生3200流明的強光,亮度提升300%,擁有超長及超廣角的寬廣視野,為你帶來***的駕車舒適感;使駕駛員的視野更清晰,大大減少行車事故發生機率。

2、HID氙氣燈是利用電子激發氣體發光,并無鎢絲存在,因此壽命較長,約為3000小時,大幅度超越汽車夜間行駛的總時數。而鹵素燈只有500小時。

3、節電性強:氙氣燈只有35W,而發出的是55W鹵素燈3.5倍以上的光,大減輕汽車電力系統的負荷,電力損耗節省40%,相應提高了車輛性能,節約能源。

4、色溫性好:有4300K-12000K等,6000K接近日光,深受廣大用戶的好評,而鹵素燈只有3000K,光色暗淡發紅。

5、恒定輸出,可靠可靠:當汽車的供電系統和電池出現故障,鎮流器自動關閉停止工作。

氙氣燈那么好,那么它就沒有缺點嗎?

毫無疑問任何一件新技術都是有缺點的,氙氣燈的缺點就是它高昂的價格和比較長的啟動時間,點亮大燈后需要三四秒才能達到額定亮度,此時想用遠光燈提醒一下來車或前車,這幾秒的延遲就不靠譜了,所以很多車子近光用氙氣,遠光還是沿用鹵素燈。

透鏡的好壞直接影響著大燈的照射效果,市場上的透鏡品牌一般為海拉、市光、博士、法雷奧等,現在有很多人把一些國產牌子的透鏡充當進口透鏡。比如海迪充當海拉。粗制濫造的透鏡會導致光型混亂,近光燈范圍不合適,變光效果不明顯等缺陷。要知道,據統計,夜晚或自然光線不足的情況下發生的交通事故占總事故的25% ,并且50% 的傷亡事故發生在夜間。可見大燈的選裝要把可靠放在***位。色溫還有一個特點是低色溫的光線會覆蓋高色溫的光線,比如在色溫為2000k的路燈邊開氙燈,其照明效果將大打折扣。


三、 LED燈

LED車頭燈有個特通俗的名字:發光二極管。是一種能夠將電能轉化為可見光的固態的半導體器件,它可以直接把電轉化為光。LED燈的心臟是一個半導體的晶片,晶片的一端附在一個支架上,一端是負極,另一端連接電源的正極,使整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成,一部分是P型半導體,在它里面空穴占主導地位,另一端是N型半導體, 在這邊主要是電子。但這兩種半導體連接起來的時候,它們之間就形成一個P-N結。當電流通過導線作用于這個晶片的時候,電子就會被推向P區,在P區里電子跟空穴復合,然后就會以光子的形式發出能量,這就是LED燈發光的原理。而光的波長也就是光的顏色,是由形成P-N結的材料決定的。原理過于復雜,但現在越來越多的豪華品牌開始用LED做頭燈光源,在倡導節能環保的大環境里,LED的推廣總有種大勢所趨的意思。

1988年Nissan在280Z 汽車上***使用STANLEY生產的72只紅色高亮度LED作為汽車高位制動燈。從此,LED正式進入汽車照明市場。二十一世紀是LED發展突飛猛進的黃金時代,它逐漸代替了車內照明燈普遍所用的白熾燈與鹵素燈。另外,LED可靠性強、使用壽命長、色純度高、響應速度快、體積小便于設計等優點得以突顯,在汽車外部照明方面也越來越普遍的應用。
2007 年,豐田汽車推出了Lexus ***混合動力車“LS600h”和“LS600hL”,成為******配備使用全白光Nichia LED 前照燈的量產車。時至今日,第二代奔馳CLS與奧迪A8均已采用全LED燈組。
***近幾年,LED 車燈被廣泛應用于轉向信號燈、制動燈、位置燈、倒車燈、霧燈、牌照燈等燈具上,已經成為汽車潮流的新寵。

LED燈的使用壽命為幾萬甚至十幾萬小時,比鎢絲燈節能一半以上,在開啟LED時無需熱啟動,亮燈反應迅速,相比于前兩種燈,LED燈體積小,造型多樣化。看似***的LED燈由于技術不成熟導致其至今還未普及,此種曲高和寡的現象可以在以下幾點優缺點中看出:


LED車頭燈的優點:

1、節能環保:LED燈的能耗為鹵素燈的1/20;
2、成本低,壽命長:知名廠商的LED燈壽命能夠達到100000個小時,也就是說基本上你車開不動了,它還亮著;
3、亮度高:亮度比鹵素燈高很多,用做剎車燈的警示燈毫無壓力;
4、低壓可靠:LED這種***先用于電子的原件只需要直流電壓12V就可點亮,再也不用擔心氙氣兩萬多的電壓;
5、瞬間點亮:不再需要氙氣燈的“等會再亮”,隨點隨用;
6、單個LED體積小:這是設計師們的***愛,可以拼成各種喜歡的樣子,燈具廠商***愛;

LED車頭燈的缺點:

1、散熱問題,如果散熱不佳會大幅縮短壽命,LED的工作溫度保持在150℃以下的范圍,一般建議LED工作溫度是在80℃以下。因此,如何通過高效率的散熱技術,讓LED車燈順利工作,成為LED車燈設計面臨的關鍵挑戰。由于LED近遠光燈都有多個LED組成,加之每個燈泡體積過小所以對于LED的散熱技術是個考驗。
2、低端LED燈的省電性還是低于節能燈(冷陰極管,CCFL);
3、初期購買成本較高:盡管LED燈成本在持續下降,但要做到與傳統光源不相上下,還需要在***和產量上逐步提高。目前單個LED的光照強度仍顯不足,增加的LED的數目也就無形中增加了成本。此外,LED芯片生產技術難度大、門檻高,養晶過程的溫度、濕度、供電及除塵要求十分嚴格,初期需要投入巨資建廠也是其高成本的一個原因。目前LED 芯片的主要產地為中國臺灣,占有LED 市場的47%。中國大陸的LED 廠多為樹脂封裝加工,芯片需要大量進口,這也在無形中增加了LED大燈的成本。
4、因LED光源方向性很強,燈具設計需要考慮LED特殊光學特性;
5、維修價格:如果你的車燈是LED燈組,開車時那得格外小心。LED燈組一旦損壞,只能全組更換,那維修費用一定是天價的。

四、激光大燈

激光大燈的發光元件是激光二極管,看名字就知道和LED發光二極管有千絲萬縷的聯系,它們有很多相似的優點,比如響應速度快、節能、體積小、壽命長、亮度衰減低。在能耗和體積方面則比LED有更大的優勢。

美國CES展上出了一款名為Sport Quattro laserlight的奧迪概念車,該車是首款配備激大燈技術的奧迪車型,它采用了激光與LED配合的模式。
奧迪把LED技術演繹的風生水起,作為對手,寶馬也不甘于落后。在i8概念車上發布了激光大燈。寶馬正在開發的激光發光二極管的藍光燈將會貫穿前大燈單元內有熒光的熒光粉材料,將其轉換成一個擴散的白光,明亮的同時對眼睛也更加友好。激光燈的照明度是LED燈的1000倍,同時體積比LED燈減小100倍。這允許設計師在省下來的發動機倉內設計更加新穎的車燈位置和整體車型。此外激光燈光線的投射邊緣可控性非常高,可以***大限度的防止炫目。
另外,以寶馬i8為例,激光大燈將作為它的選裝配置,在照射距離方面,激光大燈能照射到前方600米的范圍。而采用LED遠光燈的車型則只能照射到300米。這樣的設定也使得車主在人煙***的地區能獲得更好的可靠性。


匯總優缺點

它們在光線強度、耐用度、照明效果、能耗、照射寬度方面的對比:


光線強度

鹵素:在光線黑暗的情況下,偏黃的鹵素燈亮起來沒那么顯眼,***大輸出1200流明,相當于1200跟蠟燭;
氙氣:輸出4500流明,相當于4500根蠟燭,比鹵素大燈亮度提升300%;
LED:光譜幾乎全部集中于可見光斷,發光率可達80~90%,輸出6200流明,相當于6200根蠟燭;
激光燈:照明強度是LED燈的1000倍;


耐用度

鹵素:平均壽命500小時;
氙氣:壽命長達30000小時以上,是一般鹵素燈泡壽命的6倍;
LED:壽命可長達100000小時;
激光燈:無具體數據;


照明效果

鹵素:光線均勻;
氙氣:相對光線集中,兩側偏暗;
LED:光線誤差小,無需濾光;
激光燈:激光燈光線的投射邊緣可控性非常高,可以***大限度的防止炫目,照明距離遠;
節能
鹵素:一般鹵素大燈55w;
氙氣:常規氙氣大燈35w;
LED:能耗僅為鹵素燈1/20;
激光燈:相同條件下,差不多是LED能耗的60%;


照射寬度

鹵素:約4.4米

氙氣:約5.2米

LED :約6.1米

激光燈:無具體數據;


總結

目前鹵素燈、氙氣燈、LED目前都有在較大范圍的應用,激光大燈被稱為“合理的下一步”。從科技進步的角度看,肯定是一個比一個好,本文也算對4種燈做了一個詳細的說明與對比,有車的朋友當科普知識看了,沒車想買的朋友不妨根據優缺點與自己的經濟情況選擇合適的車燈。

舒博光電.技術決定高度!
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2016-06-26
 
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