第一篇：LED汽車燈優缺點-性能前景分析等總結

結業論文

班級：電氣姓名：王師豪學號：教師：陳少雄時間：1426 1404313221

2016年4月日

LED在汽車照明領域的應用分析

隨著照明技術的不斷發展，以及政府政策的不斷支持，LED光效的不斷提高，產品已經逐漸解決了價格高、局面單一等問題。LED的應用越來越廣泛，應用技術越來越普及，在現在汽車普及率極高的情況下，LED照明技術和汽車照明產生越來越緊密的聯系

LED汽車燈的優點

一、節能：是由發光二極管直接由電能轉化為光能，較普通汽車燈泡耗電僅相當于傳統燈的1/10，能更好的節省油耗，保護汽車電路不被過高的負載電流燒壞。

二、環保：光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光led源。

三、壽命長：燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當的電流和電壓下，使用壽命可達8-10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上。（具有一次更換，終身使用的特點）

四、高亮度，耐高溫。（電能直接轉換為光能，發熱小，完全可用手觸摸，安全放心）

五、體積小。計者可以隨意變換燈具模式，令汽車造型多樣化。汽車廠商青睞LED，完全是LED本身的優點所決定的。

六、穩定性能好，led抗震性能強：樹脂封裝，不易碎裂，容易儲藏和運輸。

七、發光純度高，色彩清晰鮮艷，無需燈罩濾光，光波誤差在10納米以內。

八、反應速度快，無須熱啟動時間，微秒內即可發光，傳統玻殼燈泡則有0.3秒延遲，可防止追尾，保證行車安全。LED汽車燈的缺點 一：LED車燈比普通車燈成本高。（目前隨著LED應用的不斷普及，價格將進一步降低）二：汽車大燈普及困難，散熱性不好，散熱處理不好容易光衰，影響車燈使用壽命。三：現無出臺行業標準，產品質量參差不齊，同款產品用不同LED生產價格相差1-2倍現象都有。LED汽車照明技術及現狀分析

作為第四代車用光源，LED 有很多優于其他傳統光源的特點。為此分析了車用LED 照明的可行性和先進性，介紹了其典型的驅動電路，并著重研究了LED 以及AFS 在汽車前照燈上應用現狀。介紹了車用LED 照明面臨的問題及應對措施，并對其未來發展進行了展望。

1車用LED 照明的可行性和先進性

在汽車上使用照明光源大約開始于20 世紀初。最先使用的是煤油燈和乙炔燈，1910 年開始使用電光源，先后經歷了白熾燈、鹵鎢燈及高強度放電式氣體燈HID(Intensity Discharge Lamp)，自1985 年開始進入了LED車用燈時代。同時LED 燈應用于自適應前照系統AFS(Adaptive Front Lighting System)的技術隨之出現。

目前，LED 已被眾多汽車廠商加以利用制造出各種車燈款式。寶馬、福特、本田、豐田、奔馳、奧迪等著名品牌車為了提高各自的總體競爭力，紛紛推出配有各式各樣LED 車燈的新款轎車以吸引顧客。LED 具有很多其他光源所不具備的優點：(1)壽命長、抗震性好。LED 的使用壽命理論上可達5 萬小時，實際壽命也可達2 萬小時(普通的鹵素燈泡僅為150 ～500 小時左右)，一般都要超過汽車本身的壽命。另外，LED 的基本結構中沒有易損可動部件，故抗震性能非常好。(2)節能環保。LED在低電壓小電流的條件下就能夠獲得足夠亮度，其耗電量僅為相同亮度白熾燈的10%～20%;LED 光源中不含危害人體健康的汞，生產過程和廢棄物不會造成環境污染。(3)響應速度快。與白熾燈相比，LED 燈的響應時間已經達到了幾十納秒，這樣，當采用LED 作為汽車尾燈時，可以使后續汽車司機更早反應，以減少交通事故的發生。(4)體積小。小巧的LED 可使汽車風格的設計更加自由、多樣化，從而使車型更加時尚;與傳統光源相比，LED 信號燈系統的安裝深度可以減少80 mm，這一點對于汽車造型和內部零件布置具有重要意義。

目前汽車產業在全球經濟中仍然是支柱產業，并處在飛速發展的關鍵時期，其必定會帶動車用燈具的發展，為LED 在汽車上的應用提供廣闊的市場空間。車用LED 照明的驅動電路

LED 屬于電流控制型半導體器件，圖1 是LED 的伏安特性曲線。由圖1 可知，此曲線比較陡，在正向導通之前LED 幾乎無電流流過;當正向電壓超過開啟電壓時，電流就急劇上升，發光亮度L 與正向電流IF近似成正比：L=KIF，其中K 為比例系數，故可以通過控制LED 的IF來控制其發光亮度。因此，為了保證其亮度的一致性，通常采用恒流源驅動電路。

汽車電池工作電壓范圍為9 V～16 V，通常情況下為12 V，但是當汽車冷啟動時蓄電池的電壓可跌落到4 V，而當蓄電池缺損由發電機直接供電時，此電壓可達到36 V 的高壓。因此，對于車用LED 燈具而言，要可靠地恒流驅動LED 串，驅動控制器必須具備精確的電壓和電流調節、保護電路和調光功能。因此，設計一種穩壓性能良好而又恒流輸出的驅動電路十分必要。

目前車用LED 驅動器一般采用兩種方法控制正向電流。(1)采用LED 的V-I 曲線確定產生預期正向電流所需要向LED 施加的電壓。其缺點為：LED 正向電壓的任何變化都會導致LED 電流的變化，其中的鎮流電阻的壓降和功耗會浪費功率和降低電池使用壽命。(2)利用恒流源來驅動LED。因為此方法需要將LED 并聯在電路中，而驅動并聯LED 需要在每個LED 串中放置一個鎮流電阻，這會導致效率降低和電流失配。因此，這兩種方法都不能充分體現LED 應有的優越性。為了克服現有車用LED 驅動器的缺點，出現了車用LED 陣列的高效智能驅動方法。該方法采用了半橋式DC-DC 變換技術、全波整流技術、光電耦合技術等，確保了整個驅動電路的工作效率;提出了基于嵌入式系統的智能控制方案，此方案采用智能PWM 穩流控制和調光控制，具有負載開路/短路保護和過流過壓保護功能。圖2 為LED陣列智能驅動實驗電路。

如圖2 所示，CPU 輸出兩路完全倒相對稱的PWM信號A、B，分別作用在開關器件上，使其輪流導通;通過高頻變壓器T 將能量耦合到次級，再經快恢復二極管D1、D2 進行全波整流，以實現對LED 陣列的驅動。LED陣列驅動回路的光電耦合器，完成對LED 陣列驅動電流的監測，并反饋到CPU，形成一種智能電流負反饋的閉環控制系統，以確保驅動電流的穩定的可靠性。

車用LED 驅動電路的集成化和智能化程度越來越高。類似PMU(電源管理單元)的芯片及封裝的小型化將逐漸取代多個單一功能電路進行組合的方法，以適應板級空間非常有限的車載應用。同時，由于單片機、DSP 等控制芯片以及嵌入式技術的不斷發展，可通過軟件技術實現車用照明系統的自動化，這樣LED 的恒流驅動精度以及亮度的自動調節會更加準確。智能化控制已經成為新一代車用LED 驅動器的設計理念。

汽車LED 前照燈

由于汽車前照燈在行車安全中具有重要的作用，因此LED 前照燈是最難也是最后投入使用的。以前，LED前照燈只應用在概念車上，隨著LED 照明技術以及汽車產業的不斷發展，LED 前照燈的應用范圍已從概念車、豪華車向中檔車甚至一般車型過渡，并且照明發光強度已達到白熾燈的水平。

汽車前照燈包括遠光燈和近光燈。在夜間行駛時，遠光燈應保證照亮車前100 m、高2 m 處范圍內的物體，且亮度均勻;近光燈不但要保證車前40 m 司機能看清障礙物，而且不能讓迎面而來的駕駛員或行人產生眩光，以確保汽車在夜間交會車行駛時的安全。

傳統汽車前照燈輸出近光和遠光兩種功能的光束，且每種光束分布模式均呈靜態分布，具體的光照分布也都符合國家標準。但在實際應用中，此系統射出的光束分布于有限的角度范圍，在一些較為復雜的路況下(如轉彎)極易產生視覺盲區。另外，傳統汽車前照明系統不具備自動調整光束分布的功能，近光光束和遠光光束之間的變換需駕駛員手動操作實現，這樣在來往車輛頻繁的行車環境下，車輛之間容易產生眩目光。為了克服傳統汽車前照燈的上述缺點，自適應前照系統AFS 應運而生。

AFS 是一種能使駕駛員更好地適應各種速度、道路類型和天氣條件的變化，提高駕駛安全性的前照燈系統。其工作原理如下： 當汽車進入特殊的道路狀況(如彎道)時，由于方向盤和速度發生變化，角度傳感器和速度傳感器傳輸到電控單元(ECU)的信號就相應發生了變化。ECU 捕捉到這些信號變化，同時判斷車輛進入了哪種彎道，并發出相應的指令給前照燈的控制單元，控制單元根據收到的指令操控裝在AFS 燈體內部的微電機帶動發光三要素繞相應的旋轉軸旋轉，從而在非常規路面及天氣下行駛時，改變照明方式，提供更好的安全保障。

隨著白光LED 技術的發展及空氣動力學和汽車造型的需求，汽車前部位置越來越低且呈流線型，為前照燈預留的空間越來越小。為了滿足汽車照明智能化和人性化的需求，AFS 與LED 燈的結合已經成為現代汽車前照燈的發展趨勢。

第二篇：LED汽車燈優缺點,性能前景分析等

1、LED汽車燈的優點

一、節能：是由發光二極管直接由電能轉化為光能，較普通汽車燈泡耗電僅相當于傳統燈的1/10，能更好的節省油耗，保護汽車電路不被過高的負載電流燒壞。

二、環保：光譜中沒有紫外線和紅外線，既沒有熱量，也沒有輻射，眩光小，而且廢棄物可回收，沒有污染不含汞元素，可以安全觸摸，屬于典型的綠色照明光led源。

三、壽命長：燈體內也沒有松動的部分，不存在燈絲發光易燒、熱沉積、光衰等缺點，在恰當的電流和電壓下，使用壽命可達8-10萬小時，比傳統光源壽命長10倍以上。（具有一次更換，終身使用的特點）

四、高亮度，耐高溫。（電能直接轉換為光能，發熱小，完全可用手觸摸，安全放心）

五、體積小。計者可以隨意變換燈具模式，令汽車造型多樣化。汽車廠商青睞LED，完全是LED本身的優點所決定的。

六、穩定性能好，led抗震性能強：樹脂封裝，不易碎裂，容易儲藏和運輸。

七、發光純度高，色彩清晰鮮艷，無需燈罩濾光，光波誤差在10納米以內。

八、反應速度快，無須熱啟動時間，微秒內即可發光，傳統玻殼燈泡則有0.3秒延遲，可防止追尾，保證行車安全。

2、LED汽車燈的缺點

一：LED車燈比普通車燈成本高。（目前隨著LED應用的不斷普及，價格將進一步降低）

二：汽車大燈普及困難，散熱性不好，散熱處理不好容易光衰，影響車燈使用壽命。

三：現無出臺行業標準，產品質量參差不齊，同款產品用不同LED生產價格相差1-2倍現象都有。

[1]LED車燈未來發展趨勢及應用分析

LED車前照燈在歷經近年來的技術驗證、概念車展示等開發階段之后，終于迎來了有望應用于量產車的入市前景，其標志**件有三個：豐田的凌志LS600h是世界上首個采用LED前照光源的上市車，不過它只在近光燈上應用了LED，遠程光源仍為鹵素燈。奧迪R8以全LED前照燈為其主要特色，而汽車照明采用的LED是由Lumileds和Osram公司提供。凱迪拉克EscaladePlatinum白金版多功能運動車，是首款采用LED前照燈的多功能運動車。阻礙LED光源迅速開拓車

LED車前照燈在歷經近年來的技術驗證、概念車展示等開發階段之后，終于迎來了有望應用于量產車的入市前景，其標志**件有三個：豐田的凌志 LS600h是世界上首個采用LED前照光源的上市車，不過它只在近光燈上應用了LED，遠程光源仍為鹵素燈。奧迪R8以全LED前照燈為其主要特色，而汽車照明采用的LED是由Lumileds和Osram公司提供。凱迪拉克EscaladePlatinum白金版多功能運動車，是首款采用LED前照燈的多功能運動車。

阻礙LED光源迅速開拓車用市場的不利因素

上述里程碑式的事件是否意味著LED前照燈將立馬成為主宰車用光源領域的創新技術？據行家們預測：也許不會。因為就算是LED的成本能夠按照摩爾定律的預見速率持續下降，它要低到能與HID（高強度放電）氙燈匹敵的同等價位也尚需多年；而LED家族的成本若要降到能與鹵素燈不相上下，則需經過一段更加漫長的時間歷程。

據Hella（海拉）公司總裁Fischer稱，車用LED的規模目前僅占其光源市場百分之幾的小份額，故對向大批量的型號（諸如GM/雪佛蘭部的 Malibu款之類車型）的配套供貨極感興趣。但LED欲達到向Malibu車型那樣大批量的供貨水平，尚需克服一系列的技術和成本難題，至少還有十年的歷程要走。

偉世通指出，LED入市的步伐的確比原先預料的要慢一些，我們在2004年曾預測：LED車燈會很快井噴入市，而把HID淘汰出局。顯然，目前的態勢并非如此，雖然一直期望LED技術能演進得比現實要快一點。看來成本高并非是阻礙LED面市的唯一因素，仍然有技術性能方面的挑戰性難題需要攻克。

比如，就單個光源而言，LED的光照強度仍顯不足。而單點不夠亮就難以達成下述如意盤算：削減構成組合燈具的LED光源數目將有助于縮小汽車燈具的占用空間且易于靈活布置，并可簡化照明系統的布線和安裝以及降低生產成本。

目前LED供應鏈的主流狀況是：海拉供給通用凱迪拉克Escalade車型的LED光源組件是向歐司朗（Osram）采購的；而小纟車燈（Koito）的LED則使用Nichia公司的光源產品，再配套于豐田的LS600h車型；飛利浦Lumileds把LED光源供應給AL（汽車照明）公司，再由后者為奧迪R8配置車燈系統。

據Koito的歐美經營部經理稱，他們不會劃地為牢而自我限定光源的種類及其采購廠商，無論產自于誰（飛利浦、歐司朗、或豐田Gosei）都可以買。顯然，照明系統部件的一級供貨商們試圖保持自身采購光源元器件的靈活性，想觀察一下：哪家器件廠商的產品技術能進步得最快、性價比最高。

當今LED批供貨品的光電轉換（光能密度）指標達到每瓦80流明（80lm/W）以上，而HID燈為 90lm/W，鹵素燈則是201m/W。另據海拉通報：最新的LED研發原型的該項指標已高達161lm/W。海拉亦預測：在今后的3-5年間，發自同樣功耗芯片的LED光強度將會提升50%。此事不僅意味著LED燈具將更加明亮，而且體現了其能耗的削減，從而改善整車的燃油經濟性。

據估計，用LED取代鹵素燈具能提升整車的mpg（每加侖燃油的行駛英里數）指標約0.25。而到歐洲實施白天開燈行駛法規時，更可把該mpg提升值擴大至0.5。凌志的車型經理指出，應用LED燈具對整車燃油經濟性的改善將會有很大的貢獻。

然而，光強密度更高的LED也要散發出更多的熱量，而燈具的緊湊布置又使得可供散熱的面積趨小。誠然屬半導體類別的低能耗LED器件的發熱比鹵素燈或 HID燈具要少得多，但后者的熱量的大部分則是生成于燈具裝置之外的，而LED雖功耗低生熱少卻是要把熱量捂在微小的硅片里面來傳導的。

LED的熱管理是個大難題

即使較小的熱量要集中到芯片大小的器件上去傳導和發散，因裝置的熱容量小也會引起LED溫度的驟升。LED的工作溫度必須保持在150℃以下的范圍。對該散熱問題的一種解決方案是：在一個燈具中使用數目較多的LED發光組件，讓單件的發熱量較小，再把它們布置在較大的空間內使其易于散熱。這就是小纟車燈在為豐田的凌志LS600h配套前照燈時所采用的手法。

凱迪拉克EscaladePlatinum每個前照燈由7枚LED光管構成，其中5枚用于近程光束，另2枚則作為遠程光源。它們都帶有各自的主動式散熱裝置--冷卻風扇（與臺式電腦中的內置小風扇類似）。

據海拉稱，熱管理是讓他們特別費心勞神的設計領域，在方案選擇上側重依靠虛擬仿真手段來評估優化，而在模擬工具（仿真軟件包）的選用上則必須通過足夠實驗數據的考證。他指出，對熱管理問題的挑戰不僅來自于熱傳導，可借助于“熱池”裝置把LED組件所生成的熱量取出來，而且還要解決通風問題，讓熱量從燈具裝置里散發出去。若僅靠自然通風顯然是不夠的，所以海拉決定給燈具加上內置風扇。

法雷奧的熱管理策略堪稱一絕。它為LED燈具設定了一種確保安全的工作模式，即當燈具的溫度升到預定的警戒值時，自動切換到削減燈具供電功率20%的該安保模式。據稱，這種程度的供電功率降低對燈光的亮度影響甚微，但卻能顯著地壓制住發熱水平。

LED光源的車用優勢

既然遭遇到上述的種種成本障礙和層層技術難關，為什么整車廠商及其照明系統供應廠商仍然要咬定青山不放松地全力推進LED上馬入市呢？

其原因出于：這種新光源能夠使得汽車燈具的風格設計和造型布置具有空前的靈活性而適于車型的個性化，況且LED的光輸出功率密度已能夠與HID燈具匹敵，因此它極有希望把現存的其它照明技術統統淘汰出局而獨霸車燈市場。

據凱迪拉克EscaladePlatinum的車型產品經理稱，LED的發光色譜接近于日光，這使得它發出的光被物體（諸如道路交通的指示標牌/線）反射的有效性要高于其它光源，從而能在較遠的距離讓司機盡早發現而提高行車安全。他指出，路標幾乎都采用被動輝光的反射方式，因為LED的光色近于日光，所以可以讓司機在夜間也像白天那樣方便地發現并看清交通標志。

LED車燈的色溫為5500-6000K，它比其它光源的顏色更白，因為 HID燈的淡藍光色溫是4000K，鹵素燈光為**3000K。所以在進行HID燈具的光學設計時，需把光譜中最藍的部份推移至其射點光斑的邊緣，因這些區域是本車司機眼睛通常不去注意的地方，從而減少該色光對人眼的不適干擾。

但對于迎面駛來的會車司機而言，仍在車輛越過該邊際區域時藍光會引起對方眩目而影響會車安全。在防眩目干擾方面，LED大燈擁有潛在的優勢：既能保護本車司機的舒適視覺，也不會引起鄰車/會車司機的視障。因豐田凌志車的前照燈的近/遠程光采用了不同的光源（LED/鹵素燈），所以LS600h的車主可能會被不同光源的顯著色差所困擾。

對于 AL（汽車照明）LED前照燈的另一大優勢是，歐盟已通過并將于2012年生效的DRL（日行燈）法規，它與加拿大的推薦式規定（允許白天用近光燈作為 DRL）不同，歐盟法規是強制在白天使用前照燈的。只要車輛處在行駛之中，就必須開前照燈，使得LED光源的低能耗、長壽命的優勢更明顯。

據法雷奧的CEO稱，另一種目前尚未兌現的潛能是：LED大燈能利用光點陣列來組合出前照燈光的主動式功能而毋需采用任何（目前此類裝置所必備的）運動部件。這樣的主動式照明系統（比如，隨轉向角度而變化光照射向的主動安保功能），有可能需要采用比以往所用過的數量更多的光管來構成點陣。法雷奧正按此思路著手研發更可靠的新型自適應前照燈系統。

海拉Fischer指出，照明系統的這種變化也符合并體現了當代汽車的機械裝置功能逐漸被（電子+電控+電動的）全電裝系統所取代的大趨勢。同一組LED陣列既可以作為前照大燈的光源，也同時可用于轉向燈，只是在發揮不同照明功能時采用各自的光學鏡罩。

作為一般的轉向燈，只須在車身兩側布置LED陣列，再加上簡單的開關功能即可。若要發揮智能前照的主動安保作用，讓前照光束能隨車輛的轉向軌跡而同步地總是照亮車前的道路，則需要布置較多的光源點陣并采取更復雜的光點電控，按照轉向輸入來控變光點陣列的明暗組合及其反光鏡，從而同步地改變前照光束的射向。

總之，借用市場研究及咨詢機構StrategyAnalytics公司的AsifAnwar先生的話，LED前照燈雖然剛開始起步，但將是車用LED市場發展極快的領域。預計到2012年，LED前照燈市場將達到8000萬美元。LED必將以其卓越的安全性、可靠性、節能性及便于美學設計的特性，成為汽車照明系統的新寵，給汽車車燈的升級和革命帶來新的契機。

LED汽車照明技術及現狀分析

作為第四代車用光源，LED 有很多優于其他傳統光源的特點。為此分析了車用LED 照明的可行性和先進性，介紹了其典型的驅動電路，并著重研究了LED 以及AFS 在汽車前照燈上應用現狀。介紹了車用LED 照明面臨的問題及應對措施，并對其未來發展進行了展望。車用LED 照明的可行性和先進性

在汽車上使用照明光源大約開始于20 世紀初。最先使用的是煤油燈和乙炔燈，1910 年開始使用電光源，先后經歷了白熾燈、鹵鎢燈及高強度放電式氣體燈HID(Intensity Discharge Lamp)，自1985 年開始進入了LED車用燈時代。同時LED 燈應用于自適應前照系統AFS(Adaptive Front Lighting System)的技術隨之出現。

目前，LED 已被眾多汽車廠商加以利用制造出各種車燈款式。寶馬、福特、本田、豐田、奔馳、奧迪等著名品牌車為了提高各自的總體競爭力，紛紛推出配有各式各樣LED 車燈的新款轎車以吸引顧客。LED 具有很多其他光源所不具備的優點：(1)壽命長、抗震性好。LED 的使用壽命理論上可達5 萬小時，實際壽命也可達2 萬小時(普通的鹵素燈泡僅為150 ～500 小時左右)，一般都要超過汽車本身的壽命。另外，LED 的基本結構中沒有易損可動部件，故抗震性能非常好。(2)節能環保。LED在低電壓小電流的條件下就能夠獲得足夠亮度，其耗電量僅為相同亮度白熾燈的10%～20%;LED 光源中不含危害人體健康的汞，生產過程和廢棄物不會造成環境污染。(3)響應速度快。與白熾燈相比，LED 燈的響應時間已經達到了幾十納秒，這樣，當采用LED 作為汽車尾燈時，可以使后續汽車司機更早反應，以減少交通事故的發生。(4)體積小。小巧的LED 可使汽車風格的設計更加自由、多樣化，從而使車型更加時尚;與傳統光源相比，LED 信號燈系統的安裝深度可以減少80 mm，這一點對于汽車造型和內部零件布置具有重要意義。

目前汽車產業在全球經濟中仍然是支柱產業，并處在飛速發展的關鍵時期，其必定會帶動車用燈具的發展，為LED 在汽車上的應用提供廣闊的市場空間。車用LED 照明的驅動電路

LED 屬于電流控制型半導體器件，圖1 是LED 的伏安特性曲線。由圖1 可知，此曲線比較陡，在正向導通之前LED 幾乎無電流流過;當正向電壓超過開啟電壓時，電流就急劇上升，發光亮度L 與正向電流IF近似成正比：L=KIF，其中K 為比例系數，故可以通過控制LED 的IF來控制其發光亮度。因此，為了保證其亮度的一致性，通常采用恒流源驅動電路。

汽車電池工作電壓范圍為9 V～16 V，通常情況下為12 V，但是當汽車冷啟動時蓄電池的電壓可跌落到4 V，而當蓄電池缺損由發電機直接供電時，此電壓可達到36 V 的高壓。因此，對于車用LED 燈具而言，要可靠地恒流驅動LED 串，驅動控制器必須具備精確的電壓和電流調節、保護電路和調光功能。因此，設計一種穩壓性能良好而又恒流輸出的驅動電路十分必要。

目前車用LED 驅動器一般采用兩種方法控制正向電流。(1)采用LED 的V-I 曲線確定產生預期正向電流所需要向LED 施加的電壓。其缺點為：LED 正向電壓的任何變化都會導致LED 電流的變化，其中的鎮流電阻的壓降和功耗會浪費功率和降低電池使用壽命。(2)利用恒流源來驅動LED。因為此方法需要將LED 并聯在電路中，而驅動并聯LED 需要在每個LED 串中放置一個鎮流電阻，這會導致效率降低和電流失配。因此，這兩種方法都不能充分體現LED 應有的優越性。為了克服現有車用LED 驅動器的缺點，出現了車用LED 陣列的高效智能驅動方法。該方法采用了半橋式DC-DC 變換技術、全波整流技術、光電耦合技術等，確保了整個驅動電路的工作效率;提出了基于嵌入式系統的智能控制方案，此方案采用智能PWM 穩流控制和調光控制，具有負載開路/短路保護和過流過壓保護功能。圖2 為LED陣列智能驅動實驗電路。

如圖2 所示，CPU 輸出兩路完全倒相對稱的PWM信號A、B，分別作用在開關器件上，使其輪流導通;通過高頻變壓器T 將能量耦合到次級，再經快恢復二極管D1、D2 進行全波整流，以實現對LED 陣列的驅動。LED陣列驅動回路的光電耦合器，完成對LED 陣列驅動電流的監測，并反饋到CPU，形成一種智能電流負反饋的閉環控制系統，以確保驅動電流的穩定的可靠性。

車用LED 驅動電路的集成化和智能化程度越來越高。類似PMU(電源管理單元)的芯片及封裝的小型化將逐漸取代多個單一功能電路進行組合的方法，以適應板級空間非常有限的車載應用。同時，由于單片機、DSP 等控制芯片以及嵌入式技術的不斷發展，可通過軟件技術實現車用照明系統的自動化，這樣LED 的恒流驅動精度以及亮度的自動調節會更加準確。智能化控制已經成為新一代車用LED 驅動器的設計理念。汽車LED 前照燈

由于汽車前照燈在行車安全中具有重要的作用，因此LED 前照燈是最難也是最后投入使用的。以前，LED前照燈只應用在概念車上，隨著LED 照明技術以及汽車產業的不斷發展，LED 前照燈的應用范圍已從概念車、豪華車向中檔車甚至一般車型過渡，并且照明發光強度已達到白熾燈的水平。

汽車前照燈包括遠光燈和近光燈。在夜間行駛時，遠光燈應保證照亮車前100 m、高2 m 處范圍內的物體，且亮度均勻;近光燈不但要保證車前40 m 司機能看清障礙物，而且不能讓迎面而來的駕駛員或行人產生眩光，以確保汽車在夜間交會車行駛時的安全。

傳統汽車前照燈輸出近光和遠光兩種功能的光束，且每種光束分布模式均呈靜態分布，具體的光照分布也都符合國家標準。但在實際應用中，此系統射出的光束分布于有限的角度范圍，在一些較為復雜的路況下(如轉彎)極易產生視覺盲區。另外，傳統汽車前照明系統不具備自動調整光束分布的功能，近光光束和遠光光束之間的變換需駕駛員手動操作實現，這樣在來往車輛頻繁的行車環境下，車輛之間容易產生眩目光。為了克服傳統汽車前照燈的上述缺點，自適應前照系統AFS 應運而生。

AFS 是一種能使駕駛員更好地適應各種速度、道路類型和天氣條件的變化，提高駕駛安全性的前照燈系統。其工作原理如下： 當汽車進入特殊的道路狀況(如彎道)時，由于方向盤和速度發生變化，角度傳感器和速度傳感器傳輸到電控單元(ECU)的信號就相應發生了變化。ECU 捕捉到這些信號變化，同時判斷車輛進入了哪種彎道，并發出相應的指令給前照燈的控制單元，控制單元根據收到的指令操控裝在AFS 燈體內部的微電機帶動發光三要素繞相應的旋轉軸旋轉，從而在非常規路面及天氣下行駛時，改變照明方式，提供更好的安全保障。

隨著白光LED 技術的發展及空氣動力學和汽車造型的需求，汽車前部位置越來越低且呈流線型，為前照燈預留的空間越來越小。為了滿足汽車照明智能化和人性化的需求，AFS 與LED 燈的結合已經成為現代汽車前照燈的發展趨勢。車用LED 照明面臨的問題及應對措施

車用LED 照明技術作為一項具有突破性意義的新技術，已經被大多數的汽車制造商以及消費者所接受，越來越多的高檔汽車都配備了LED 燈。但由于汽車應用環境的特殊要求，要真正實現車用LED 代替傳統光源，還有很多技術難題需要解決。

(1)成本問題

全球范圍內，車用LED 生產成本的下降速度將是影響今后車用LED 大規模應用的主要因素之一。就元件本身而言，LED 燈的價格普遍高于其他傳統光源。如：

W 大功率白光LED 的市場價格約是白熾燈的十幾倍到幾十倍不等，故LED 芯片還有很大的降價空間，其主要途徑為： ①發展大芯片大電流。現在的芯片一般在0.5 mm~1.5 mm 之間，芯片小，電流難以加大，這是LED向單顆大功率發展的障礙。如果在不降低光效的前提下把芯片做大以便通過更大的電流，大幅提高單顆LED的功率，這樣燈具所用的LED 數量將明顯減少，有助于燈具成本的下降。②研發新型襯底材料。現在國內已經啟動了價格比較便宜的Si 襯底材料的研究，希望能代替價格昂貴的藍寶石或SiC。除價格便宜外，Si 還可以制作出比藍寶石或SiC 襯底尺寸更大的襯底，以提高MOCVD 的利用率，從而提高管芯產率[ 18]。此外，由于Si的硬度比藍寶石和SiC 低，在加工方面也可以節省成本。據國外某知名公司的估計，使用硅襯底制作藍光GaN LED 的制造成本將比藍寶石和SiC 襯底低90%。③繼續延長LED 的壽命。理論上，LED 的壽命已經超過汽車使用壽命，但在實際汽車環境應用中，LED 使用壽命還有待進一步提高。如果LED 實際使用壽命能達到整車的壽命，則在汽車壽命期內無需更換光源，免去了這方面的維修費用，就會更加經濟。

就整個車用LED 照明系統而言，必須降低LED 驅動方案的系統級成本，以提高該項技術的市場競爭力。

降低方案成本的途徑之一是盡可能減少驅動器的元器件數量，同時這也有利于提高系統可靠性，因為PCB 上的每個元件都可能是系統的一個失效點。

(2)散熱問題

通常高功率LED 輸入功率約20%轉換成光能，剩下的80%均轉換為熱能，這比傳統燈源高很多。如果這部分熱能無法導出，將會使LED 界面溫度過高，進而影響產品生命周期、發光效率及穩定性，由此整個汽車照明系統就會受到嚴重影響[19]。目前改善車用LED 燈具散熱的主要途徑：①LED 自身的改進。首先，改進封裝結構。傳統直插式LED 封裝結構熱阻高達250℃/W～300℃/W，而新的封裝結構采用低電阻率、高導熱性能的材料粘結芯片，在芯片下部加銅或鋁質熱沉，并采用半包封結構，大大提高了LED 的散熱能力[ 20-21]。其次，改進LED 的制作材料，采用超薄、高導熱、高絕緣陶瓷薄片作基底，提高散熱效果;開發量子轉換效率高、能承受高溫的熒光粉，提高允許的最大結點溫度，增大允許的散熱設計溫差，以降低散熱設計的難度。②散熱裝置的改進。主要有： 考慮采用合適的散熱形式，如熱管、風扇、水冷等，要保證將熱量迅速地散發出去，同時散熱裝置能夠穩定地工作[ 22-23];考慮散熱片的結構形狀尺寸，要保證足夠的散熱面積，同時散熱效果要好;考慮電路板的設計格式，可將印制電路板設計為上下兩層，下層專用于信號發生電路及驅動電路，上層為LED 點陣電路，這樣能夠有效地避免因為LED 的熱量傳遞到驅動芯片而使其損壞。

(3)光效問題

提升LED 光效是車用LED 技術發展的關鍵，是車用LED 產業化的出發點和原動力。從封裝技術上來說，LED 的封裝應該盡量減少光線在其內部的全反射，增加襯底基板反射率，從而使光線能夠盡量多地透射出來，增加LED 的發光效能。今年2 月，Cree 公司已經宣布其實驗室成果LED 光效已經達到2 081 m/W，相信這不是極限，還會有更高的提升空間，但需要有新的技術突破。

(4)電磁干擾問題

汽車環境下同樣面臨電磁干擾問題EMI(ElectroMagnetic Interference)。車載電子產品對噪聲很敏感，尤其是導航系統、無線電路和AM 無線電波段接收機。為了最大限度地降低發生噪聲干擾的可能性，有些LED驅動器IC 中采用了恒定頻率開關拓撲結構。另外，用戶還可在200 kHz~2 MHz 的范圍內設置開關頻率，以使開關噪聲遠離關鍵頻段(如AM 無線電波段)。車用LED 照明市場展望

LED 在汽車照明系統中的應用雖然剛剛起步，但隨著半導體照明技術和汽車工業的飛速發展，車用LED燈具的總體效率以及性價比將會得到很大的提高，應用規模將會逐漸擴大，并最終占據整個汽車車燈市場。

據調查，目前全球車內應用的LED 年銷售額大約在5 億到6 億歐元，在汽車內部，如汽車儀表盤、車內收音機、開關等已經100%采用LED，并且這一趨勢正在加速從車內應用向車外應用。此外，近期歐盟委員會宣布，從2011 年起，歐盟所有新生產轎車必須配置“ 白天駕駛自動照明系統”。與此同時，歐盟委員會已經批準奧迪和豐田將LED 作為照明車燈在汽車上使用。由此可見，車用LED 燈具在全球范圍內具有極大的市場潛力。

LED對未來汽車燈照明起決定性作用

目前，LED汽車燈具應用市場的銷售額，每年約保持10%的增長速度，但國產LED汽車燈具所占比例卻不高。LED運用量比較大的車型集中在中高端的汽車企業，而這些汽車公司一般都會對LED的品牌有所限定，國內LED企業比較難進入其供應鏈。另外國內LED與國際知名大品牌相比，在壽命及分選的均勻性等方面可能存在的問題更多一些，同時，汽車燈具本身市場監管嚴格，門檻比較高，汽車作為奢侈消費品，銷售后面對的是一對一的客戶，任何質量問題都會引起投訴，國產LED沒有機會經過這種市場長期大規模的歷練，很難達到車用LED標準。汽車燈具是非常專業的領域，要做好LED汽車燈具，無論是汽車燈具企業還是LED企業，單打獨斗會很難，需要汽車燈具企業與LED企業進行充分的交流溝通，尤其是在LED汽車前照燈的開發上。

據統計，目前我國有購車能力的家庭為2000萬戶，我國有可能成為全球第三大汽車市場，占全球份額的6%，僅次于美國和日本。而到2025年，我國汽車市場的規模將達到目前美國汽車市場的規模。中國已經成為當今世界汽車銷售增長最快的地區。根據中國汽車行業協會的統計，2009年國內車燈銷售額達到 150億元以上，其中LED車燈所占市場比重逐年上升，以上海小糸車燈公司為例，2009年LED車燈銷售占全部車燈銷售額的11.7%，預計2011年 LED車燈銷售占車燈比例將達到15%以上，而到2015年LED車燈銷售占車燈全部銷售的比例將達到30%以上。

目前LED車燈與傳統燈具價格還有較大差別，如某中高檔轎車，白熾燈組合后燈120元/套，而LED組合后燈則需210元/套。因此LED價格大幅下降，發光效率不斷提高及散熱技術日益改進是未來發展LED汽車燈具的主要著力點。盡管還存在一些問題需要解決，但LED體積小、耐震動、節能、長壽命等優勢，同時賦予了設計師更廣闊的設計空間，這些都是增加LED在車內外應用的要素。隨著產品技術不斷提升，產品種類不斷拓展，未來汽車將向安全化、智能化方向發展。

第三篇：加油站led廣告前景分析

加油站led廣告具備獨特的媒體優勢，將會成為戶外顯示屏廣告市場新的潛力市場。下面，是我們廣告門戶網對加油站led廣告發展前景所做的一個簡要分析，一起來了解一下。

加油站led廣告前景分析：

1.從加油站媒體價值來看，加油站有著獨特的媒體優勢，首先，加油站覆蓋廣，受眾規模大，且處在不斷增長過程中。調研數據顯示，全年進入中石化加油站的車輛約為33.9億輛，按每輛車平均2人計算，加油站全年的受眾群體達67.8億，即每天1857.5萬人;其次，加油站的主要受眾群體都是有車一族，平均收入相對較高，且加油站廣告的受眾都為成年人士，是最為主流的消費人群，尤其對于汽車、化妝品、電子產品、金融保險等消費需求較強，因此對于這些品類的廣告主來說，加油站媒體具有一定的營銷價值;再次，加油站媒體的消費者有充分的媒體接觸時間，可預估的廣告到達率高。調研數據顯示，有車一族的平均加油頻率為4.6天，在加油站的平均停留時長為5.3分鐘，受眾加油時，有充足的時間接觸加油站媒體，保證了較高的廣告到達率和接觸度。

2.從LED戶外電子屏的媒體特征來看，首先，LED電子屏的動態播放形式相較于傳統媒體更具有吸引力，能夠引起目標受眾的關注，媒體到達率高;第二，LED戶外媒體信息容量大，能夠承載更豐富的廣告內容;第三，LED媒體相較于傳統燈箱廣告，廣告的制作周期短，更換難度小，能夠更加高效的進行內容的更新;第四，LED戶外電子屏一直以來都秉持高端的形象定位，是高端及奢侈品品牌營銷的重要合作媒體平臺。綜上，加油站led廣告將為高端品牌廣告主提供一個受眾更加精準、廣告內容更加豐富、形式更加多元化、具有極高的媒體價值的戶外媒體市場。

3.從LED戶外大屏廣告市場的發展情況來看，LED戶外大屏雖相對其他戶外電子屏媒體市場發展較晚，但已逐漸受到廣告主的高度認可，市場增長率非常快速，其在戶外電子屏廣告市場的份額逐漸提升，成為戶外電子屏廣告市場的重要構成。據EnfoDesk易觀智庫數據顯示，2013年第1季度，中國戶外電子屏廣告市場規模達到18.44億元，其中LED的市場份額占到15.5%，較2012年同期增長了3個百分點，在戶外電子屏廣告市場中，增長速度處于第一位。LED戶外大屏廣告高速擴張的背后是廣告主對于LED戶外大屏廣告效果的認可，從廣告主的角度來看，LED戶外大屏的展現形式更加多樣化，媒體傳播效果較高，高端的形象利于品牌形象的樹立，LED戶外大屏已經成為品牌廣告投放的重點投放媒體之一。

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第四篇：LED路燈照明優缺點及改造實例分析

LED路燈照明優缺點及改造實例分析

摘要：城市路燈是城市組成元素中最重要的一部分，除了具有道路照明功能外，還能夠美化城市，改善城市環境。隨著經濟的發展，我國城市化步伐的不斷加快，人們對基礎設施的建設要求越來越高，除了考慮路燈的照明功能之外，還要考慮降低城市照明設施的能耗。因此推廣節能綠色照明產品已成為城市照明發展的新趨勢。

關鍵詞：LED路燈照明;節能;改造

一、LED路燈的特點

1.1 LED路燈的優點

1.1.1 LED路燈發出的光具有單向性，沒有光的漫射，通過對LED路燈進行二次光學設計，將LED路燈的光照射到所需照明的區域，進一步提高光照效率，以達到節能目的。

1.1.2 LED路的光源效率目前已達110-130lm/W，而且還有很大的發展空間，理論值達250lm/W。而高壓鈉燈的發光效率是隨功率增加才有所增加，因此，總體光效LED路燈比高壓鈉燈強（這個總體光效是理論上的，大功率LED路燈優點實際上250W以上高壓鈉燈的光效高于LED）。

1.1.3 LED路燈的光顯色性比高壓鈉燈高許多，高壓鈉燈顯色指數只有23左右，而LED路燈顯色指數達到75以上，從視覺心理角度考慮，達到同等亮度，LED路燈的光照度平均可以比高壓鈉燈降低20%以上（參照英國道理照明標準）。

1.1.4 LED路燈的光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍達到道路使用照度要求，而高壓鈉燈光衰大，一年左右已經下降30%以上，因此，LED路燈在使用功率的設計上可以比高壓鈉燈低。

1.1.5 LED路燈有自動控制節能裝置，能實現在滿足不同時段照明要求情況下最大可能的降低功率，節省電能。Spark 智能LED路燈可實現電腦調光，分時間段控制，光線控制，溫度控制，遠程控制，自動巡檢等人性化功能。

1.1.6 LED是低壓器件，驅動單顆LED的電壓為安全電壓，系列產品單顆LED功率都為1瓦，所以它是一個比使用高壓電源更安全的電源，特別適用于公共場所。

1.1.7 壽命長：能使用5萬小時以上，提供三年的質量保證。不足之處就是電源的壽命得不到保證。

1.1.8 光效高：采用≥100LM以上的芯片，相對于傳統高壓鈉燈能節能75%以上。

1.1.9 LED不含有害金屬汞，不像高壓鈉燈或金屬鹵化物燈在報廢時對環境造成危害。

1.2 LED路燈的缺點

1.2.1 單個LED功率低。為了獲得大功率，需要多個并聯使用。

1.2.2 顯色指數低。在LED照射下顯示的顏色沒有白熾燈真實，這要從光譜分布上來分析，屬于技術問題。

1.2.3 光斑。由于白光LED本身制造工藝上缺陷加上與反射杯或透鏡的配合誤差，容易造成“黃圈”問題。

1.2.4 LED照射均勻度問題。如果不進行二次光學設計，LED照明產品的照射是比較集中，所以一定要進行二次光學設計，使其光強分布圖呈蝙蝠形。

1.2.5 LED的光衰問題。相比小功率LED，大功率LED路燈的光衰就會要好很多。但是小功率LED熱量散發很小。而大功率的LED是存在散熱沒有辦法解決的問題，而且發熱后亮度會明顯降低，所以功率不能做大。現在市場銷售的Spark LED路燈最大的是360W。

總體而言，目前LED照明技術日趨成熟，大功率LED光源功效已經達到100lm/W以上，這使得城市路燈照明節能改造成為可能。LED路燈，特別是大功率LED路燈，正以迅猛的速度沖擊傳統的路燈市場。

二、LED路燈在路燈節能改造實例

我們對溫州市主城區149條小街小巷進行測算，共計路燈1673盞。

光源規格

光源功率（W）

電源效率

系統功率（W）

數量（個）

總功率（W）

年照明時長（h）

年耗電量（度）

改造前

45W節能燈

559

25155

3650

91816

70W高壓鈉燈

0.83

503

42755

3650

156056

110W高壓鈉燈

0.83

133

132

17556

3650

64079

150W高壓鈉燈

150

0.83

182

1673

304486

3650

1111374

改造后

20W LED玉米燈

0.9

559

11180

3650

40807

30W LED玉米燈

0.9

503

16599

3650

60586

60W LED路燈

0.9

132

8184

3650

29872

90W LED路燈

0.9

1673

153916

3650

561793

改造

結果

改造前合計年用電量（度）

改造后合計年用電量（度）

年合計節電量（度）

峰谷平均電價（元/度）

年節省電費（元）

折合年節省標準煤（噸）

折合年減排二氧化碳（噸）

1423325

693058

730267

0.93

679148

295

728

如上表計算所得，按照日工作10小時，年工作365天進行測算，預計改造后年可節省道路照明耗電730267度，照明改造節能率約為47.7%，按照峰谷平均電價0.93元/度計算，折合年可節省照明電費約679148元。同時可以產生的社會效益包括節煤295噸/年，減排二氧化碳728噸/年。

三、LED路燈在實際應用中存在的問題

LED路燈的理論數據比較突出，然而在實際使用過程中我們發現LED路燈的很多特點并沒有標稱的那么明顯。

4.1 雖然LED路燈的理論數據已經滿足照明標準的需要。但在實測過程中，尤其是對行駛中的車輛，按照道路設計時速行駛時，駕駛員難以辨識出前方60-100米處的障礙物，LED路燈難以達到測試要求。

4.2 LED路燈的色溫過高，LED光源照射下的物體顏色明顯失真。LED燈光經水泥路面反射后過于蒼白耀眼，讓人難以適應。尤其對駕駛員，容易產生不適感，無法和現有的高壓鈉燈光源相比。

4.3 不同功率的LED路燈實際節能效果相差比較大。低功率的LED燈具有比較好的節能效果，而在大功率上的LED路燈相較高壓鈉燈而言，比如功率在250W、400W左右的，并沒有明顯的節能優勢。

4.4 LED路燈的色溫不穩定，即使同個廠家同一批次生產的LED路燈產品的色溫也存在一定偏差。這就會造成一條道路上出現色溫交錯的現象，容易造成駕駛員視覺疲勞。

4.5 LED燈具集成化程度較高，不同于傳統的高壓鈉燈技術含量較低，各電器元件如燈泡、整流器等損壞后可直接更換。LED燈具技術含量較高，燈具內部集成化程度高，其損壞之后一般的電工無法當場維修，需要將整個燈具更換掉，維修難度大而且成本高。

四、總結

總體而言，LED路燈屬于節能綠色產品，其在今后的路燈照明方面的發展應用具有巨大的潛力。但是就目前而言，LED路燈還無法完全取代傳統路燈。其部分優勢無法在城市道路照明中得到完全發揮，也存在部分明顯的缺陷。當然部分照明效果好、功率較低的LED路燈已經能滿足使用要求。我們可以在一些照度等級偏低，照明要求相對不高的道路上，使用這類節能效果比較好的LED路燈產品進行嘗試。建議路燈建設和管理單位嘗試考慮在小街小巷的路燈改造，商業步行街的路燈建設，公園游步道的路燈建設等方面采用優質的LED路燈產品，為LED路燈的發展和應用積累經驗，同時實現節能減排，降低能耗的目標。

參考文獻：

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第五篇：高壓LED芯片的優缺點比較分析

高壓LED芯片的優缺點比較分析

最近很多網站都大肆報道一種“高壓LED”，認為它是一種全新的LED品種，而且具有很多優點，甚至認為它將使“今天的低壓LED將淡出未來的LED通用照明市場”而高壓LED將“主導未來的LED通用照明”，真的是這樣嗎?

我們知道，LED的中文是“發光二極管”，它從根本上來講只是一種“二極管”。而且是工作在正向的二極管。過去只有高反壓二極管，那是指高的反向擊穿電壓。如果工作在正向的話，那么一定是電壓越高，電流越大。可是這種高壓LED的最大特點卻是高電壓、小電

流。那又是怎么一回事呢?

一、什么是高壓LED

再仔細了解一下，原來它只是很多20mA的小功率LED串聯起來，變成了所謂的高壓LED。把很多小功率LED串聯起來并不是什么新鮮事，其實在很多燈具里早就這樣用了。唯一不同的是過去燈具廠商都是把已經封裝好了的小功率LED串聯起來。例如圖1就是上海龍興公司將80顆表面貼裝的0.1W小功率LED全部串聯起來以得到高電壓小電流的特性，用于LED

球泡燈中。

圖1.80顆0.1W小功率LED的串聯

現在則是由LED生產廠家提供一種串聯好了的小功率LED，并把它稱之為“高壓LED”而已。它只是集成LED中的一種。其實過去早就有各種集成的LED，以不同數量的LED串并聯起來，得到各種不同功率和電壓的LED。可以說最早是美國的普瑞(Bridgelux)公司就已經推出了這種集成LED了。也就是把很多小功率LED在基板上就串并聯起來，以得到一顆大功率LED。他們稱之為LED陣列，例如他們在2009年推出的一顆30W的LED陣列BXRA-C2000實際上是把25個1W的LED在芯片上5并5串而得來，其尺寸為25.3x22.3mm發光面的直徑為17.5mm(圖2)，正向電壓16.6V，正向電流1.75A，熱阻0.5°C/W。

圖2.美國普瑞公司的集成LED

高壓LED和這種集成LED的主要差別在于高壓LED是全部串聯，而集成LED則是串并聯。集成LED的特點是在一個大晶片上采用開槽的方法，將其切割成為很多小的LED，溝槽的深度約在4-8靘，溝槽不能太寬以免減小發光面積。在開出溝槽以后，為了敷設連接各個LED的導線，還要用絕緣層把這些溝槽填平，再按照串聯或并聯的要求而敷上相應的鋁線。

二、高壓LED的性能指標

目前只知道臺灣的晶元光電正在生產這種高壓LED，但是在晶元光電的網站上只查到幾種電壓并不太高的HV LED。其指標如下表所示：

其中并沒有他們宣傳的耐壓50V的高壓LED。看來真正的高壓LED也還沒有成熟。所以

也無從進行定量的比較。

三、高壓LED的優缺點

那么我們來看一下到底這種高壓LED有何優缺點。

1.功率耗散和散熱器大小：有的報道宣稱1W的高壓LED的電壓為50V，電流為20mA;而普通低壓的1W LED電壓為3V，電流為350mA，所以“同樣輸出功率的高壓LED在工作時耗散的功率要遠低于低壓LED，這意味著散熱鋁外殼的成本可大大降低。”，這個說法顯然是不成立的。耗散功率的大小主要由LED的發光效率決定，而不是由其標稱功率決定。標稱功率不等于輸入功率。如果要決定散熱器的大小，應當是在同樣的發光效率來計算。通常認為對于目前100lm/W的發光效率來說，其真正的電光效率(就是由電能變成光能的效率)只有30%左右，就是只有30%的電能轉換為光能，其余的70%的電能都轉換為熱能而需要經過散熱器散去。所以對于具有同樣發光效率的1W高壓LED和普通低壓LED來說，其變成熱能的部

分都是0.7W，需要通過散熱器散去。所以這種高壓LED所需要的散熱器大小在同樣的輸入功率和同樣的驅動電源效率的情況下是不會有什么差別的。

2.AC/DC轉換器的效率：在同文中認為“輸入和輸出壓差越低，AC到DC的轉換效率就越高”。該文還認為因為220V輸入時，高壓LED只要4個串聯就是200V，和220V只差20V。而用低壓LED，即使是10個串聯正向壓降也只有30V，和220V相差很大。所以“如采用高壓LED，變壓器的效率就可以得到大大提高，從而可大幅降低AC-DC轉換時的功率損失，這一熱耗減少又可進一步降低散熱外殼的成本。”

實際上做過AC/DC恒流驅動的人都知道，AC/DC轉換器的效率幾乎是和最后的輸出電壓沒有什么關系。可能變壓器次級的電流大了會增加一些銅損，但是這是很小的，還不至于影響到散熱器的設計。真正影響AC/DC轉換器的效率的因素還有很多，例如非隔離的轉換器效率就比隔離型轉換器的效率要高很多(因為通常非隔離轉換器根本就不用變壓器，只要采用了變壓器，不管變比是多少，都會大大降低效率);此外，隔離型反激式的輸出整流二極管的損耗也會影響效率，為了提高整流二極管的效率最好采用肖特基二極管，而如果輸出是200V高電壓，那么是很難買到這種高壓肖特基二極管，即使買到其價格也是很高的，如果采用同樣低效的普通整流二極管，那么其效率也不可能提高。所以認為輸出電壓高，可以大大降低轉換器的功率損失，甚至也能降低散熱器的成本的說法也是不確切的。

3.“高壓LED減小了LED的面積”，的確如此。例如：對于一個36W的LED，如果采用36個1W的LED那么就會占據很大的面積，而如果做一個集成的36W高壓LED，那么就只要很小的面積(圖3)。這個看上去是優點，但如果從散熱的觀點來看就未必是優點。因為假如二者的發光效率相同的話，那么它們將要散發的熱量是相同的。而在一個很小的面積里要散發出大量的熱量，這在散熱器的設計中將是一個大難題。

圖3.集成LED和普通LED在面積上的差別

實際上，集成LED的生產廠商已經注意到這個問題，而且做了很多改進。首先是減小其

熱阻。一般的1WLED的熱阻大約在6-9°C/W，而集成LED的熱阻可以減小到2°C/W甚至更小。其次它的背板改用紫銅，以改進其導熱。然而這些措施并不能從根本上改善小面積高熱量這個基本狀況。為了快速地將熱量導出，唯一的辦法是采用熱管。而這反而會增加散熱器的成本。同樣，由于高壓LED的底板采用了紫銅，那么和它直接接觸的散熱器部分也必須采用紫銅而不能采用鋁，因為二者的膨脹系數不同，直接接觸會產生縫隙而影響導熱。如果采用紫銅散熱器就會增加成本。所以這種高壓LED不僅不會降低散熱器的成本，反而會增加散

熱器的成本。

4.“高壓LED可以根本不需要變壓器”。在不少的報道中都把高壓LED和AC-LED相提并論。所以認為高壓LED可以根本不需要恒流電源(圖4)。

圖4.通常把高壓LED 和AC-LED相提并論

我們知道首先并不是只有高壓LED和AC-LED可以不用恒流源，而所有LED也都可以不采用恒流源，只是不用恒流源以后都會使LED的使用壽命大大降低。這是因為由于LED伏安特性的負溫度系數，使得LED的正向電流隨著LED的溫升而增高，從而使得LED的結溫升高，而降低了LED的壽命，高壓LED也不例外。

所以這個優點是不成立的。用犧牲壽命的方法來降低成本，好像并不是一種好方法。因為假定本來可以工作五萬小時，現在變成只有2.5萬小時，那對于用戶來說，豈不是使用成本提高了2倍。遠比省下一個恒流源要貴很多。

5.發光效率的高低：

據稱，臺灣晶元光電將于今年推出發光效率高達160lm/W的冷白光LED。而暖白光的LED發光效率將高達150lm/W，而且顯色系數(CRI)高達90%。圖5

圖5.晶元光電的150lm/W的暖白LED采用藍光和紅光LED的組合

這個數據在當前來說的確是相當高的，但是提高發光效率的手段有很多，它并不是高壓LED的特點。只是應用到這種高壓LED而已。如果應用到普通LED也是可以提高發光效率的。當然，如果這個高壓LED真的有這么高的發光效率，那的確是一個很好的LED，比起那些100lm/W的LED，當然可以減小散熱器的大小。不過Cree公司也在今年1月宣布了其低壓LED(XLamp XM-L，2.9V，350mA)的發光效率也可以高達160lm/W(圖6)，也可以減小散熱器的大小，因為散熱器的大小只是和發光效率有關，和低壓LED還是高壓LED并沒有什么關系。

圖6.Cree公司的XLamp XM-L，發光效率可達160lm/W

6.成本低，一個50V，20mA的高壓LED的售價是不是能夠低于1個3.3V，350mA的1W LED或者10個3.3V，30mA的小功率LED，并不清楚。假如能夠低于，那么當然是一個優點。至少10個已經封裝好了的30mA的小功率LED的價錢的確是比一個1W大功率LED為便宜。所以這也是為什么很多燈具廠商選用很多小功率LED串聯來取代一個大功率LED的原因之

一。

四、高壓LED和分立小功率LED的比較

目前可以和高壓LED相比較的就是分立小功率LED了。如前所述，高壓LED是集成LED的一種，而小功率分立LED也可以串聯起來得到和高壓LED完全一樣的外特性。二者比較的結果如下：

1.分立LED的優點是靈活性比較強，用戶可以根據需要串聯任意個數的LED以得到所需的伏安特性。也可以進行串并聯得到更為靈活的特性。

2.分立LED的發光面可以在一定范圍里調節(增大)，以使發光均勻，減小眩光。

3.分立LED的散熱面積比較大，容易分散熱量，簡化散熱器的設計。

4.集成高壓LED減小了封裝成本。

5.集成高壓LED減少了元件數和焊點數，提高了可靠性。

總之，高壓LED不失為一種具有特點的LED，它可以增加使用者的選擇。但并不如某些媒體的宣傳那樣，會取代所有的低壓LED，更何況，由太陽能供電的燈具系統里，本來就是低壓直流的電源，當然也就會直接采用低壓直流的LED了。所以各種LED都會存在，只是供

給不同的場合罷了。