LED汽车灯优缺点-性能前景分析等总结[5篇材料]

第一篇：LED汽车灯优缺点-性能前景分析等总结

结业论文

班级：电气姓名：王师豪学号：教师：陈少雄时间：1426 1404313221

2016年4月日

LED在汽车照明领域的应用分析

随着照明技术的不断发展，以及政府政策的不断支持，LED光效的不断提高，产品已经逐渐解决了价格高、局面单一等问题。LED的应用越来越广泛，应用技术越来越普及，在现在汽车普及率极高的情况下，LED照明技术和汽车照明产生越来越紧密的联系

LED汽车灯的优点

一、节能：是由发光二极管直接由电能转化为光能，较普通汽车灯泡耗电仅相当于传统灯的1/10，能更好的节省油耗，保护汽车电路不被过高的负载电流烧坏。

二、环保：光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光led源。

三、寿命长：灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达8-10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。（具有一次更换，终身使用的特点）

四、高亮度，耐高温。（电能直接转换为光能，发热小，完全可用手触摸，安全放心）

五、体积小。计者可以随意变换灯具模式，令汽车造型多样化。汽车厂商青睐LED，完全是LED本身的优点所决定的。

六、稳定性能好，led抗震性能强：树脂封装，不易碎裂，容易储藏和运输。

七、发光纯度高，色彩清晰鲜艳，无需灯罩滤光，光波误差在10纳米以内。

八、反应速度快，无须热启动时间，微秒内即可发光，传统玻壳灯泡则有0.3秒延迟，可防止追尾，保证行车安全。LED汽车灯的缺点 一：LED车灯比普通车灯成本高。（目前随着LED应用的不断普及，价格将进一步降低）二：汽车大灯普及困难，散热性不好，散热处理不好容易光衰，影响车灯使用寿命。三：现无出台行业标准，产品质量参差不齐，同款产品用不同LED生产价格相差1-2倍现象都有。LED汽车照明技术及现状分析

作为第四代车用光源，LED 有很多优于其他传统光源的特点。为此分析了车用LED 照明的可行性和先进性，介绍了其典型的驱动电路，并着重研究了LED 以及AFS 在汽车前照灯上应用现状。介绍了车用LED 照明面临的问题及应对措施，并对其未来发展进行了展望。

1车用LED 照明的可行性和先进性

在汽车上使用照明光源大约开始于20 世纪初。最先使用的是煤油灯和乙炔灯，1910 年开始使用电光源，先后经历了白炽灯、卤钨灯及高强度放电式气体灯HID(Intensity Discharge Lamp)，自1985 年开始进入了LED车用灯时代。同时LED 灯应用于自适应前照系统AFS(Adaptive Front Lighting System)的技术随之出现。

目前，LED 已被众多汽车厂商加以利用制造出各种车灯款式。宝马、福特、本田、丰田、奔驰、奥迪等着名品牌车为了提高各自的总体竞争力，纷纷推出配有各式各样LED 车灯的新款轿车以吸引顾客。LED 具有很多其他光源所不具备的优点：(1)寿命长、抗震性好。LED 的使用寿命理论上可达5 万小时，实际寿命也可达2 万小时(普通的卤素灯泡仅为150 ～500 小时左右)，一般都要超过汽车本身的寿命。另外，LED 的基本结构中没有易损可动部件，故抗震性能非常好。(2)节能环保。LED在低电压小电流的条件下就能够获得足够亮度，其耗电量仅为相同亮度白炽灯的10%～20%;LED 光源中不含危害人体健康的汞，生产过程和废弃物不会造成环境污染。(3)响应速度快。与白炽灯相比，LED 灯的响应时间已经达到了几十纳秒，这样，当采用LED 作为汽车尾灯时，可以使后续汽车司机更早反应，以减少交通事故的发生。(4)体积小。小巧的LED 可使汽车风格的设计更加自由、多样化，从而使车型更加时尚;与传统光源相比，LED 信号灯系统的安装深度可以减少80 mm，这一点对于汽车造型和内部零件布置具有重要意义。

目前汽车产业在全球经济中仍然是支柱产业，并处在飞速发展的关键时期，其必定会带动车用灯具的发展，为LED 在汽车上的应用提供广阔的市场空间。车用LED 照明的驱动电路

LED 属于电流控制型半导体器件，图1 是LED 的伏安特性曲线。由图1 可知，此曲线比较陡，在正向导通之前LED 几乎无电流流过;当正向电压超过开启电压时，电流就急剧上升，发光亮度L 与正向电流IF近似成正比：L=KIF，其中K 为比例系数，故可以通过控制LED 的IF来控制其发光亮度。因此，为了保证其亮度的一致性，通常采用恒流源驱动电路。

汽车电池工作电压范围为9 V～16 V，通常情况下为12 V，但是当汽车冷启动时蓄电池的电压可跌落到4 V，而当蓄电池缺损由发电机直接供电时，此电压可达到36 V 的高压。因此，对于车用LED 灯具而言，要可靠地恒流驱动LED 串，驱动控制器必须具备精确的电压和电流调节、保护电路和调光功能。因此，设计一种稳压性能良好而又恒流输出的驱动电路十分必要。

目前车用LED 驱动器一般采用两种方法控制正向电流。(1)采用LED 的V-I 曲线确定产生预期正向电流所需要向LED 施加的电压。其缺点为：LED 正向电压的任何变化都会导致LED 电流的变化，其中的镇流电阻的压降和功耗会浪费功率和降低电池使用寿命。(2)利用恒流源来驱动LED。因为此方法需要将LED 并联在电路中，而驱动并联LED 需要在每个LED 串中放置一个镇流电阻，这会导致效率降低和电流失配。因此，这两种方法都不能充分体现LED 应有的优越性。为了克服现有车用LED 驱动器的缺点，出现了车用LED 阵列的高效智能驱动方法。该方法采用了半桥式DC-DC 变换技术、全波整流技术、光电耦合技术等，确保了整个驱动电路的工作效率;提出了基于嵌入式系统的智能控制方案，此方案采用智能PWM 稳流控制和调光控制，具有负载开路/短路保护和过流过压保护功能。图2 为LED阵列智能驱动实验电路。

如图2 所示，CPU 输出两路完全倒相对称的PWM信号A、B，分别作用在开关器件上，使其轮流导通;通过高频变压器T 将能量耦合到次级，再经快恢复二极管D1、D2 进行全波整流，以实现对LED 阵列的驱动。LED阵列驱动回路的光电耦合器，完成对LED 阵列驱动电流的监测，并反馈到CPU，形成一种智能电流负反馈的闭环控制系统，以确保驱动电流的稳定的可靠性。

车用LED 驱动电路的集成化和智能化程度越来越高。类似PMU(电源管理单元)的芯片及封装的小型化将逐渐取代多个单一功能电路进行组合的方法，以适应板级空间非常有限的车载应用。同时，由于单片机、DSP 等控制芯片以及嵌入式技术的不断发展，可通过软件技术实现车用照明系统的自动化，这样LED 的恒流驱动精度以及亮度的自动调节会更加准确。智能化控制已经成为新一代车用LED 驱动器的设计理念。

汽车LED 前照灯

由于汽车前照灯在行车安全中具有重要的作用，因此LED 前照灯是最难也是最后投入使用的。以前，LED前照灯只应用在概念车上，随着LED 照明技术以及汽车产业的不断发展，LED 前照灯的应用范围已从概念车、豪华车向中档车甚至一般车型过渡，并且照明发光强度已达到白炽灯的水平。

汽车前照灯包括远光灯和近光灯。在夜间行驶时，远光灯应保证照亮车前100 m、高2 m 处范围内的物体，且亮度均匀;近光灯不但要保证车前40 m 司机能看清障碍物，而且不能让迎面而来的驾驶员或行人产生眩光，以确保汽车在夜间交会车行驶时的安全。

传统汽车前照灯输出近光和远光两种功能的光束，且每种光束分布模式均呈静态分布，具体的光照分布也都符合国家标准。但在实际应用中，此系统射出的光束分布于有限的角度范围，在一些较为复杂的路况下(如转弯)极易产生视觉盲区。另外，传统汽车前照明系统不具备自动调整光束分布的功能，近光光束和远光光束之间的变换需驾驶员手动操作实现，这样在来往车辆频繁的行车环境下，车辆之间容易产生眩目光。为了克服传统汽车前照灯的上述缺点，自适应前照系统AFS 应运而生。

AFS 是一种能使驾驶员更好地适应各种速度、道路类型和天气条件的变化，提高驾驶安全性的前照灯系统。其工作原理如下： 当汽车进入特殊的道路状况(如弯道)时，由于方向盘和速度发生变化，角度传感器和速度传感器传输到电控单元(ECU)的信号就相应发生了变化。ECU 捕捉到这些信号变化，同时判断车辆进入了哪种弯道，并发出相应的指令给前照灯的控制单元，控制单元根据收到的指令操控装在AFS 灯体内部的微电机带动发光三要素绕相应的旋转轴旋转，从而在非常规路面及天气下行驶时，改变照明方式，提供更好的安全保障。

随着白光LED 技术的发展及空气动力学和汽车造型的需求，汽车前部位置越来越低且呈流线型，为前照灯预留的空间越来越小。为了满足汽车照明智能化和人性化的需求，AFS 与LED 灯的结合已经成为现代汽车前照灯的发展趋势。

第二篇：LED汽车灯优缺点,性能前景分析等

1、LED汽车灯的优点

一、节能：是由发光二极管直接由电能转化为光能，较普通汽车灯泡耗电仅相当于传统灯的1/10，能更好的节省油耗，保护汽车电路不被过高的负载电流烧坏。

二、环保：光谱中没有紫外线和红外线，既没有热量，也没有辐射，眩光小，而且废弃物可回收，没有污染不含汞元素，可以安全触摸，属于典型的绿色照明光led源。

三、寿命长：灯体内也没有松动的部分，不存在灯丝发光易烧、热沉积、光衰等缺点，在恰当的电流和电压下，使用寿命可达8-10万小时，比传统光源寿命长10倍以上。（具有一次更换，终身使用的特点）

四、高亮度，耐高温。（电能直接转换为光能，发热小，完全可用手触摸，安全放心）

五、体积小。计者可以随意变换灯具模式，令汽车造型多样化。汽车厂商青睐LED，完全是LED本身的优点所决定的。

六、稳定性能好，led抗震性能强：树脂封装，不易碎裂，容易储藏和运输。

七、发光纯度高，色彩清晰鲜艳，无需灯罩滤光，光波误差在10纳米以内。

八、反应速度快，无须热启动时间，微秒内即可发光，传统玻壳灯泡则有0.3秒延迟，可防止追尾，保证行车安全。

2、LED汽车灯的缺点

一：LED车灯比普通车灯成本高。（目前随着LED应用的不断普及，价格将进一步降低）

二：汽车大灯普及困难，散热性不好，散热处理不好容易光衰，影响车灯使用寿命。

三：现无出台行业标准，产品质量参差不齐，同款产品用不同LED生产价格相差1-2倍现象都有。

[1]LED车灯未来发展趋势及应用分析

LED车前照灯在历经近年来的技术验证、概念车展示等开发阶段之后，终于迎来了有望应用于量产车的入市前景，其标志**件有三个：丰田的凌志LS600h是世界上首个采用LED前照光源的上市车，不过它只在近光灯上应用了LED，远程光源仍为卤素灯。奥迪R8以全LED前照灯为其主要特色，而汽车照明采用的LED是由Lumileds和Osram公司提供。凯迪拉克EscaladePlatinum白金版多功能运动车，是首款采用LED前照灯的多功能运动车。阻碍LED光源迅速开拓车

LED车前照灯在历经近年来的技术验证、概念车展示等开发阶段之后，终于迎来了有望应用于量产车的入市前景，其标志**件有三个：丰田的凌志 LS600h是世界上首个采用LED前照光源的上市车，不过它只在近光灯上应用了LED，远程光源仍为卤素灯。奥迪R8以全LED前照灯为其主要特色，而汽车照明采用的LED是由Lumileds和Osram公司提供。凯迪拉克EscaladePlatinum白金版多功能运动车，是首款采用LED前照灯的多功能运动车。

阻碍LED光源迅速开拓车用市场的不利因素

上述里程碑式的事件是否意味着LED前照灯将立马成为主宰车用光源领域的创新技术？据行家们预测：也许不会。因为就算是LED的成本能够按照摩尔定律的预见速率持续下降，它要低到能与HID（高强度放电）氙灯匹敌的同等价位也尚需多年；而LED家族的成本若要降到能与卤素灯不相上下，则需经过一段更加漫长的时间历程。

据Hella（海拉）公司总裁Fischer称，车用LED的规模目前仅占其光源市场百分之几的小份额，故对向大批量的型号（诸如GM/雪佛兰部的 Malibu款之类车型）的配套供货极感兴趣。但LED欲达到向Malibu车型那样大批量的供货水平，尚需克服一系列的技术和成本难题，至少还有十年的历程要走。

伟世通指出，LED入市的步伐的确比原先预料的要慢一些，我们在2004年曾预测：LED车灯会很快井喷入市，而把HID淘汰出局。显然，目前的态势并非如此，虽然一直期望LED技术能演进得比现实要快一点。看来成本高并非是阻碍LED面市的唯一因素，仍然有技术性能方面的挑战性难题需要攻克。

比如，就单个光源而言，LED的光照强度仍显不足。而单点不够亮就难以达成下述如意盘算：削减构成组合灯具的LED光源数目将有助于缩小汽车灯具的占用空间且易于灵活布置，并可简化照明系统的布线和安装以及降低生产成本。

目前LED供应链的主流状况是：海拉供给通用凯迪拉克Escalade车型的LED光源组件是向欧司朗（Osram）采购的；而小纟车灯（Koito）的LED则使用Nichia公司的光源产品，再配套于丰田的LS600h车型；飞利浦Lumileds把LED光源供应给AL（汽车照明）公司，再由后者为奥迪R8配置车灯系统。

据Koito的欧美经营部经理称，他们不会划地为牢而自我限定光源的种类及其采购厂商，无论产自于谁（飞利浦、欧司朗、或丰田Gosei）都可以买。显然，照明系统部件的一级供货商们试图保持自身采购光源元器件的灵活性，想观察一下：哪家器件厂商的产品技术能进步得最快、性价比最高。

当今LED批供货品的光电转换（光能密度）指标达到每瓦80流明（80lm/W）以上，而HID灯为 90lm/W，卤素灯则是201m/W。另据海拉通报：最新的LED研发原型的该项指标已高达161lm/W。海拉亦预测：在今后的3-5年间，发自同样功耗芯片的LED光强度将会提升50%。此事不仅意味着LED灯具将更加明亮，而且体现了其能耗的削减，从而改善整车的燃油经济性。

据估计，用LED取代卤素灯具能提升整车的mpg（每加仑燃油的行驶英里数）指标约0.25。而到欧洲实施白天开灯行驶法规时，更可把该mpg提升值扩大至0.5。凌志的车型经理指出，应用LED灯具对整车燃油经济性的改善将会有很大的贡献。

然而，光强密度更高的LED也要散发出更多的热量，而灯具的紧凑布置又使得可供散热的面积趋小。诚然属半导体类别的低能耗LED器件的发热比卤素灯或 HID灯具要少得多，但后者的热量的大部分则是生成于灯具装置之外的，而LED虽功耗低生热少却是要把热量捂在微小的硅片里面来传导的。

LED的热管理是个大难题

即使较小的热量要集中到芯片大小的器件上去传导和发散，因装置的热容量小也会引起LED温度的骤升。LED的工作温度必须保持在150℃以下的范围。对该散热问题的一种解决方案是：在一个灯具中使用数目较多的LED发光组件，让单件的发热量较小，再把它们布置在较大的空间内使其易于散热。这就是小纟车灯在为丰田的凌志LS600h配套前照灯时所采用的手法。

凯迪拉克EscaladePlatinum每个前照灯由7枚LED光管构成，其中5枚用于近程光束，另2枚则作为远程光源。它们都带有各自的主动式散热装置--冷却风扇（与台式电脑中的内置小风扇类似）。

据海拉称，热管理是让他们特别费心劳神的设计领域，在方案选择上侧重依靠虚拟仿真手段来评估优化，而在模拟工具（仿真软件包）的选用上则必须通过足够实验数据的考证。他指出，对热管理问题的挑战不仅来自于热传导，可借助于“热池”装置把LED组件所生成的热量取出来，而且还要解决通风问题，让热量从灯具装置里散发出去。若仅靠自然通风显然是不够的，所以海拉决定给灯具加上内置风扇。

法雷奥的热管理策略堪称一绝。它为LED灯具设定了一种确保安全的工作模式，即当灯具的温度升到预定的警戒值时，自动切换到削减灯具供电功率20%的该安保模式。据称，这种程度的供电功率降低对灯光的亮度影响甚微，但却能显着地压制住发热水平。

LED光源的车用优势

既然遭遇到上述的种种成本障碍和层层技术难关，为什么整车厂商及其照明系统供应厂商仍然要咬定青山不放松地全力推进LED上马入市呢？

其原因出于：这种新光源能够使得汽车灯具的风格设计和造型布置具有空前的灵活性而适于车型的个性化，况且LED的光输出功率密度已能够与HID灯具匹敌，因此它极有希望把现存的其它照明技术统统淘汰出局而独霸车灯市场。

据凯迪拉克EscaladePlatinum的车型产品经理称，LED的发光色谱接近于日光，这使得它发出的光被物体（诸如道路交通的指示标牌/线）反射的有效性要高于其它光源，从而能在较远的距离让司机尽早发现而提高行车安全。他指出，路标几乎都采用被动辉光的反射方式，因为LED的光色近于日光，所以可以让司机在夜间也像白天那样方便地发现并看清交通标志。

LED车灯的色温为5500-6000K，它比其它光源的颜色更白，因为 HID灯的淡蓝光色温是4000K，卤素灯光为**3000K。所以在进行HID灯具的光学设计时，需把光谱中最蓝的部份推移至其射点光斑的边缘，因这些区域是本车司机眼睛通常不去注意的地方，从而减少该色光对人眼的不适干扰。

但对于迎面驶来的会车司机而言，仍在车辆越过该边际区域时蓝光会引起对方眩目而影响会车安全。在防眩目干扰方面，LED大灯拥有潜在的优势：既能保护本车司机的舒适视觉，也不会引起邻车/会车司机的视障。因丰田凌志车的前照灯的近/远程光采用了不同的光源（LED/卤素灯），所以LS600h的车主可能会被不同光源的显着色差所困扰。

对于 AL（汽车照明）LED前照灯的另一大优势是，欧盟已通过并将于2012年生效的DRL（日行灯）法规，它与加拿大的推荐式规定（允许白天用近光灯作为 DRL）不同，欧盟法规是强制在白天使用前照灯的。只要车辆处在行驶之中，就必须开前照灯，使得LED光源的低能耗、长寿命的优势更明显。

据法雷奥的CEO称，另一种目前尚未兑现的潜能是：LED大灯能利用光点阵列来组合出前照灯光的主动式功能而毋需采用任何（目前此类装置所必备的）运动部件。这样的主动式照明系统（比如，随转向角度而变化光照射向的主动安保功能），有可能需要采用比以往所用过的数量更多的光管来构成点阵。法雷奥正按此思路着手研发更可靠的新型自适应前照灯系统。

海拉Fischer指出，照明系统的这种变化也符合并体现了当代汽车的机械装置功能逐渐被（电子+电控+电动的）全电装系统所取代的大趋势。同一组LED阵列既可以作为前照大灯的光源，也同时可用于转向灯，只是在发挥不同照明功能时采用各自的光学镜罩。

作为一般的转向灯，只须在车身两侧布置LED阵列，再加上简单的开关功能即可。若要发挥智能前照的主动安保作用，让前照光束能随车辆的转向轨迹而同步地总是照亮车前的道路，则需要布置较多的光源点阵并采取更复杂的光点电控，按照转向输入来控变光点阵列的明暗组合及其反光镜，从而同步地改变前照光束的射向。

总之，借用市场研究及咨询机构StrategyAnalytics公司的AsifAnwar先生的话，LED前照灯虽然刚开始起步，但将是车用LED市场发展极快的领域。预计到2012年，LED前照灯市场将达到8000万美元。LED必将以其卓越的安全性、可靠性、节能性及便于美学设计的特性，成为汽车照明系统的新宠，给汽车车灯的升级和革命带来新的契机。

LED汽车照明技术及现状分析

作为第四代车用光源，LED 有很多优于其他传统光源的特点。为此分析了车用LED 照明的可行性和先进性，介绍了其典型的驱动电路，并着重研究了LED 以及AFS 在汽车前照灯上应用现状。介绍了车用LED 照明面临的问题及应对措施，并对其未来发展进行了展望。车用LED 照明的可行性和先进性

在汽车上使用照明光源大约开始于20 世纪初。最先使用的是煤油灯和乙炔灯，1910 年开始使用电光源，先后经历了白炽灯、卤钨灯及高强度放电式气体灯HID(Intensity Discharge Lamp)，自1985 年开始进入了LED车用灯时代。同时LED 灯应用于自适应前照系统AFS(Adaptive Front Lighting System)的技术随之出现。

目前，LED 已被众多汽车厂商加以利用制造出各种车灯款式。宝马、福特、本田、丰田、奔驰、奥迪等着名品牌车为了提高各自的总体竞争力，纷纷推出配有各式各样LED 车灯的新款轿车以吸引顾客。LED 具有很多其他光源所不具备的优点：(1)寿命长、抗震性好。LED 的使用寿命理论上可达5 万小时，实际寿命也可达2 万小时(普通的卤素灯泡仅为150 ～500 小时左右)，一般都要超过汽车本身的寿命。另外，LED 的基本结构中没有易损可动部件，故抗震性能非常好。(2)节能环保。LED在低电压小电流的条件下就能够获得足够亮度，其耗电量仅为相同亮度白炽灯的10%～20%;LED 光源中不含危害人体健康的汞，生产过程和废弃物不会造成环境污染。(3)响应速度快。与白炽灯相比，LED 灯的响应时间已经达到了几十纳秒，这样，当采用LED 作为汽车尾灯时，可以使后续汽车司机更早反应，以减少交通事故的发生。(4)体积小。小巧的LED 可使汽车风格的设计更加自由、多样化，从而使车型更加时尚;与传统光源相比，LED 信号灯系统的安装深度可以减少80 mm，这一点对于汽车造型和内部零件布置具有重要意义。

目前汽车产业在全球经济中仍然是支柱产业，并处在飞速发展的关键时期，其必定会带动车用灯具的发展，为LED 在汽车上的应用提供广阔的市场空间。车用LED 照明的驱动电路

LED 属于电流控制型半导体器件，图1 是LED 的伏安特性曲线。由图1 可知，此曲线比较陡，在正向导通之前LED 几乎无电流流过;当正向电压超过开启电压时，电流就急剧上升，发光亮度L 与正向电流IF近似成正比：L=KIF，其中K 为比例系数，故可以通过控制LED 的IF来控制其发光亮度。因此，为了保证其亮度的一致性，通常采用恒流源驱动电路。

汽车电池工作电压范围为9 V～16 V，通常情况下为12 V，但是当汽车冷启动时蓄电池的电压可跌落到4 V，而当蓄电池缺损由发电机直接供电时，此电压可达到36 V 的高压。因此，对于车用LED 灯具而言，要可靠地恒流驱动LED 串，驱动控制器必须具备精确的电压和电流调节、保护电路和调光功能。因此，设计一种稳压性能良好而又恒流输出的驱动电路十分必要。

目前车用LED 驱动器一般采用两种方法控制正向电流。(1)采用LED 的V-I 曲线确定产生预期正向电流所需要向LED 施加的电压。其缺点为：LED 正向电压的任何变化都会导致LED 电流的变化，其中的镇流电阻的压降和功耗会浪费功率和降低电池使用寿命。(2)利用恒流源来驱动LED。因为此方法需要将LED 并联在电路中，而驱动并联LED 需要在每个LED 串中放置一个镇流电阻，这会导致效率降低和电流失配。因此，这两种方法都不能充分体现LED 应有的优越性。为了克服现有车用LED 驱动器的缺点，出现了车用LED 阵列的高效智能驱动方法。该方法采用了半桥式DC-DC 变换技术、全波整流技术、光电耦合技术等，确保了整个驱动电路的工作效率;提出了基于嵌入式系统的智能控制方案，此方案采用智能PWM 稳流控制和调光控制，具有负载开路/短路保护和过流过压保护功能。图2 为LED阵列智能驱动实验电路。

如图2 所示，CPU 输出两路完全倒相对称的PWM信号A、B，分别作用在开关器件上，使其轮流导通;通过高频变压器T 将能量耦合到次级，再经快恢复二极管D1、D2 进行全波整流，以实现对LED 阵列的驱动。LED阵列驱动回路的光电耦合器，完成对LED 阵列驱动电流的监测，并反馈到CPU，形成一种智能电流负反馈的闭环控制系统，以确保驱动电流的稳定的可靠性。

车用LED 驱动电路的集成化和智能化程度越来越高。类似PMU(电源管理单元)的芯片及封装的小型化将逐渐取代多个单一功能电路进行组合的方法，以适应板级空间非常有限的车载应用。同时，由于单片机、DSP 等控制芯片以及嵌入式技术的不断发展，可通过软件技术实现车用照明系统的自动化，这样LED 的恒流驱动精度以及亮度的自动调节会更加准确。智能化控制已经成为新一代车用LED 驱动器的设计理念。汽车LED 前照灯

由于汽车前照灯在行车安全中具有重要的作用，因此LED 前照灯是最难也是最后投入使用的。以前，LED前照灯只应用在概念车上，随着LED 照明技术以及汽车产业的不断发展，LED 前照灯的应用范围已从概念车、豪华车向中档车甚至一般车型过渡，并且照明发光强度已达到白炽灯的水平。

汽车前照灯包括远光灯和近光灯。在夜间行驶时，远光灯应保证照亮车前100 m、高2 m 处范围内的物体，且亮度均匀;近光灯不但要保证车前40 m 司机能看清障碍物，而且不能让迎面而来的驾驶员或行人产生眩光，以确保汽车在夜间交会车行驶时的安全。

传统汽车前照灯输出近光和远光两种功能的光束，且每种光束分布模式均呈静态分布，具体的光照分布也都符合国家标准。但在实际应用中，此系统射出的光束分布于有限的角度范围，在一些较为复杂的路况下(如转弯)极易产生视觉盲区。另外，传统汽车前照明系统不具备自动调整光束分布的功能，近光光束和远光光束之间的变换需驾驶员手动操作实现，这样在来往车辆频繁的行车环境下，车辆之间容易产生眩目光。为了克服传统汽车前照灯的上述缺点，自适应前照系统AFS 应运而生。

AFS 是一种能使驾驶员更好地适应各种速度、道路类型和天气条件的变化，提高驾驶安全性的前照灯系统。其工作原理如下： 当汽车进入特殊的道路状况(如弯道)时，由于方向盘和速度发生变化，角度传感器和速度传感器传输到电控单元(ECU)的信号就相应发生了变化。ECU 捕捉到这些信号变化，同时判断车辆进入了哪种弯道，并发出相应的指令给前照灯的控制单元，控制单元根据收到的指令操控装在AFS 灯体内部的微电机带动发光三要素绕相应的旋转轴旋转，从而在非常规路面及天气下行驶时，改变照明方式，提供更好的安全保障。

随着白光LED 技术的发展及空气动力学和汽车造型的需求，汽车前部位置越来越低且呈流线型，为前照灯预留的空间越来越小。为了满足汽车照明智能化和人性化的需求，AFS 与LED 灯的结合已经成为现代汽车前照灯的发展趋势。车用LED 照明面临的问题及应对措施

车用LED 照明技术作为一项具有突破性意义的新技术，已经被大多数的汽车制造商以及消费者所接受，越来越多的高档汽车都配备了LED 灯。但由于汽车应用环境的特殊要求，要真正实现车用LED 代替传统光源，还有很多技术难题需要解决。

(1)成本问题

全球范围内，车用LED 生产成本的下降速度将是影响今后车用LED 大规模应用的主要因素之一。就元件本身而言，LED 灯的价格普遍高于其他传统光源。如：

W 大功率白光LED 的市场价格约是白炽灯的十几倍到几十倍不等，故LED 芯片还有很大的降价空间，其主要途径为： ①发展大芯片大电流。现在的芯片一般在0.5 mm~1.5 mm 之间，芯片小，电流难以加大，这是LED向单颗大功率发展的障碍。如果在不降低光效的前提下把芯片做大以便通过更大的电流，大幅提高单颗LED的功率，这样灯具所用的LED 数量将明显减少，有助于灯具成本的下降。②研发新型衬底材料。现在国内已经启动了价格比较便宜的Si 衬底材料的研究，希望能代替价格昂贵的蓝宝石或SiC。除价格便宜外，Si 还可以制作出比蓝宝石或SiC 衬底尺寸更大的衬底，以提高MOCVD 的利用率，从而提高管芯产率[ 18]。此外，由于Si的硬度比蓝宝石和SiC 低，在加工方面也可以节省成本。据国外某知名公司的估计，使用硅衬底制作蓝光GaN LED 的制造成本将比蓝宝石和SiC 衬底低90%。③继续延长LED 的寿命。理论上，LED 的寿命已经超过汽车使用寿命，但在实际汽车环境应用中，LED 使用寿命还有待进一步提高。如果LED 实际使用寿命能达到整车的寿命，则在汽车寿命期内无需更换光源，免去了这方面的维修费用，就会更加经济。

就整个车用LED 照明系统而言，必须降低LED 驱动方案的系统级成本，以提高该项技术的市场竞争力。

降低方案成本的途径之一是尽可能减少驱动器的元器件数量，同时这也有利于提高系统可靠性，因为PCB 上的每个元件都可能是系统的一个失效点。

(2)散热问题

通常高功率LED 输入功率约20%转换成光能，剩下的80%均转换为热能，这比传统灯源高很多。如果这部分热能无法导出，将会使LED 界面温度过高，进而影响产品生命周期、发光效率及稳定性，由此整个汽车照明系统就会受到严重影响[19]。目前改善车用LED 灯具散热的主要途径：①LED 自身的改进。首先，改进封装结构。传统直插式LED 封装结构热阻高达250℃/W～300℃/W，而新的封装结构采用低电阻率、高导热性能的材料粘结芯片，在芯片下部加铜或铝质热沉，并采用半包封结构，大大提高了LED 的散热能力[ 20-21]。其次，改进LED 的制作材料，采用超薄、高导热、高绝缘陶瓷薄片作基底，提高散热效果;开发量子转换效率高、能承受高温的荧光粉，提高允许的最大结点温度，增大允许的散热设计温差，以降低散热设计的难度。②散热装置的改进。主要有： 考虑采用合适的散热形式，如热管、风扇、水冷等，要保证将热量迅速地散发出去，同时散热装置能够稳定地工作[ 22-23];考虑散热片的结构形状尺寸，要保证足够的散热面积，同时散热效果要好;考虑电路板的设计格式，可将印制电路板设计为上下两层，下层专用于信号发生电路及驱动电路，上层为LED 点阵电路，这样能够有效地避免因为LED 的热量传递到驱动芯片而使其损坏。

(3)光效问题

提升LED 光效是车用LED 技术发展的关键，是车用LED 产业化的出发点和原动力。从封装技术上来说，LED 的封装应该尽量减少光线在其内部的全反射，增加衬底基板反射率，从而使光线能够尽量多地透射出来，增加LED 的发光效能。今年2 月，Cree 公司已经宣布其实验室成果LED 光效已经达到2 081 m/W，相信这不是极限，还会有更高的提升空间，但需要有新的技术突破。

(4)电磁干扰问题

汽车环境下同样面临电磁干扰问题EMI(ElectroMagnetic Interference)。车载电子产品对噪声很敏感，尤其是导航系统、无线电路和AM 无线电波段接收机。为了最大限度地降低发生噪声干扰的可能性，有些LED驱动器IC 中采用了恒定频率开关拓扑结构。另外，用户还可在200 kHz~2 MHz 的范围内设置开关频率，以使开关噪声远离关键频段(如AM 无线电波段)。车用LED 照明市场展望

LED 在汽车照明系统中的应用虽然刚刚起步，但随着半导体照明技术和汽车工业的飞速发展，车用LED灯具的总体效率以及性价比将会得到很大的提高，应用规模将会逐渐扩大，并最终占据整个汽车车灯市场。

据调查，目前全球车内应用的LED 年销售额大约在5 亿到6 亿欧元，在汽车内部，如汽车仪表盘、车内收音机、开关等已经100%采用LED，并且这一趋势正在加速从车内应用向车外应用。此外，近期欧盟委员会宣布，从2011 年起，欧盟所有新生产轿车必须配置“ 白天驾驶自动照明系统”。与此同时，欧盟委员会已经批准奥迪和丰田将LED 作为照明车灯在汽车上使用。由此可见，车用LED 灯具在全球范围内具有极大的市场潜力。

LED对未来汽车灯照明起决定性作用

目前，LED汽车灯具应用市场的销售额，每年约保持10%的增长速度，但国产LED汽车灯具所占比例却不高。LED运用量比较大的车型集中在中高端的汽车企业，而这些汽车公司一般都会对LED的品牌有所限定，国内LED企业比较难进入其供应链。另外国内LED与国际知名大品牌相比，在寿命及分选的均匀性等方面可能存在的问题更多一些，同时，汽车灯具本身市场监管严格，门槛比较高，汽车作为奢侈消费品，销售后面对的是一对一的客户，任何质量问题都会引起投诉，国产LED没有机会经过这种市场长期大规模的历练，很难达到车用LED标准。汽车灯具是非常专业的领域，要做好LED汽车灯具，无论是汽车灯具企业还是LED企业，单打独斗会很难，需要汽车灯具企业与LED企业进行充分的交流沟通，尤其是在LED汽车前照灯的开发上。

据统计，目前我国有购车能力的家庭为2000万户，我国有可能成为全球第三大汽车市场，占全球份额的6%，仅次于美国和日本。而到2025年，我国汽车市场的规模将达到目前美国汽车市场的规模。中国已经成为当今世界汽车销售增长最快的地区。根据中国汽车行业协会的统计，2009年国内车灯销售额达到 150亿元以上，其中LED车灯所占市场比重逐年上升，以上海小糸车灯公司为例，2009年LED车灯销售占全部车灯销售额的11.7%，预计2011年 LED车灯销售占车灯比例将达到15%以上，而到2015年LED车灯销售占车灯全部销售的比例将达到30%以上。

目前LED车灯与传统灯具价格还有较大差别，如某中高档轿车，白炽灯组合后灯120元/套，而LED组合后灯则需210元/套。因此LED价格大幅下降，发光效率不断提高及散热技术日益改进是未来发展LED汽车灯具的主要着力点。尽管还存在一些问题需要解决，但LED体积小、耐震动、节能、长寿命等优势，同时赋予了设计师更广阔的设计空间，这些都是增加LED在车内外应用的要素。随着产品技术不断提升，产品种类不断拓展，未来汽车将向安全化、智能化方向发展。

第三篇：加油站led广告前景分析

加油站led广告具备独特的媒体优势，将会成为户外显示屏广告市场新的潜力市场。下面，是我们广告门户网对加油站led广告发展前景所做的一个简要分析，一起来了解一下。

加油站led广告前景分析：

1.从加油站媒体价值来看，加油站有着独特的媒体优势，首先，加油站覆盖广，受众规模大，且处在不断增长过程中。调研数据显示，全年进入中石化加油站的车辆约为33.9亿辆，按每辆车平均2人计算，加油站全年的受众群体达67.8亿，即每天1857.5万人;其次，加油站的主要受众群体都是有车一族，平均收入相对较高，且加油站广告的受众都为成年人士，是最为主流的消费人群，尤其对于汽车、化妆品、电子产品、金融保险等消费需求较强，因此对于这些品类的广告主来说，加油站媒体具有一定的营销价值;再次，加油站媒体的消费者有充分的媒体接触时间，可预估的广告到达率高。调研数据显示，有车一族的平均加油频率为4.6天，在加油站的平均停留时长为5.3分钟，受众加油时，有充足的时间接触加油站媒体，保证了较高的广告到达率和接触度。

2.从LED户外电子屏的媒体特征来看，首先，LED电子屏的动态播放形式相较于传统媒体更具有吸引力，能够引起目标受众的关注，媒体到达率高;第二，LED户外媒体信息容量大，能够承载更丰富的广告内容;第三，LED媒体相较于传统灯箱广告，广告的制作周期短，更换难度小，能够更加高效的进行内容的更新;第四，LED户外电子屏一直以来都秉持高端的形象定位，是高端及奢侈品品牌营销的重要合作媒体平台。综上，加油站led广告将为高端品牌广告主提供一个受众更加精准、广告内容更加丰富、形式更加多元化、具有极高的媒体价值的户外媒体市场。

3.从LED户外大屏广告市场的发展情况来看，LED户外大屏虽相对其他户外电子屏媒体市场发展较晚，但已逐渐受到广告主的高度认可，市场增长率非常快速，其在户外电子屏广告市场的份额逐渐提升，成为户外电子屏广告市场的重要构成。据EnfoDesk易观智库数据显示，2013年第1季度，中国户外电子屏广告市场规模达到18.44亿元，其中LED的市场份额占到15.5%，较2012年同期增长了3个百分点，在户外电子屏广告市场中，增长速度处于第一位。LED户外大屏广告高速扩张的背后是广告主对于LED户外大屏广告效果的认可，从广告主的角度来看，LED户外大屏的展现形式更加多样化，媒体传播效果较高，高端的形象利于品牌形象的树立，LED户外大屏已经成为品牌广告投放的重点投放媒体之一。

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第四篇：LED路灯照明优缺点及改造实例分析

LED路灯照明优缺点及改造实例分析

摘要：城市路灯是城市组成元素中最重要的一部分，除了具有道路照明功能外，还能够美化城市，改善城市环境。随着经济的发展，我国城市化步伐的不断加快，人们对基础设施的建设要求越来越高，除了考虑路灯的照明功能之外，还要考虑降低城市照明设施的能耗。因此推广节能绿色照明产品已成为城市照明发展的新趋势。

关键词：LED路灯照明;节能;改造

一、LED路灯的特点

1.1 LED路灯的优点

1.1.1 LED路灯发出的光具有单向性，没有光的漫射，通过对LED路灯进行二次光学设计，将LED路灯的光照射到所需照明的区域，进一步提高光照效率，以达到节能目的。

1.1.2 LED路的光源效率目前已达110-130lm/W，而且还有很大的发展空间，理论值达250lm/W。而高压钠灯的发光效率是随功率增加才有所增加，因此，总体光效LED路灯比高压钠灯强（这个总体光效是理论上的，大功率LED路灯优点实际上250W以上高压钠灯的光效高于LED）。

1.1.3 LED路灯的光显色性比高压钠灯高许多，高压钠灯显色指数只有23左右，而LED路灯显色指数达到75以上，从视觉心理角度考虑，达到同等亮度，LED路灯的光照度平均可以比高压钠灯降低20%以上（参照英国道理照明标准）。

1.1.4 LED路灯的光衰小，一年的光衰不到3%，使用10年仍达到道路使用照度要求，而高压钠灯光衰大，一年左右已经下降30%以上，因此，LED路灯在使用功率的设计上可以比高压钠灯低。

1.1.5 LED路灯有自动控制节能装置，能实现在满足不同时段照明要求情况下最大可能的降低功率，节省电能。Spark 智能LED路灯可实现电脑调光，分时间段控制，光线控制，温度控制，远程控制，自动巡检等人性化功能。

1.1.6 LED是低压器件，驱动单颗LED的电压为安全电压，系列产品单颗LED功率都为1瓦，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。

1.1.7 寿命长：能使用5万小时以上，提供三年的质量保证。不足之处就是电源的寿命得不到保证。

1.1.8 光效高：采用≥100LM以上的芯片，相对于传统高压钠灯能节能75%以上。

1.1.9 LED不含有害金属汞，不像高压钠灯或金属卤化物灯在报废时对环境造成危害。

1.2 LED路灯的缺点

1.2.1 单个LED功率低。为了获得大功率，需要多个并联使用。

1.2.2 显色指数低。在LED照射下显示的颜色没有白炽灯真实，这要从光谱分布上来分析，属于技术问题。

1.2.3 光斑。由于白光LED本身制造工艺上缺陷加上与反射杯或透镜的配合误差，容易造成“黄圈”问题。

1.2.4 LED照射均匀度问题。如果不进行二次光学设计，LED照明产品的照射是比较集中，所以一定要进行二次光学设计，使其光强分布图呈蝙蝠形。

1.2.5 LED的光衰问题。相比小功率LED，大功率LED路灯的光衰就会要好很多。但是小功率LED热量散发很小。而大功率的LED是存在散热没有办法解决的问题，而且发热后亮度会明显降低，所以功率不能做大。现在市场销售的Spark LED路灯最大的是360W。

总体而言，目前LED照明技术日趋成熟，大功率LED光源功效已经达到100lm/W以上，这使得城市路灯照明节能改造成为可能。LED路灯，特别是大功率LED路灯，正以迅猛的速度冲击传统的路灯市场。

二、LED路灯在路灯节能改造实例

我们对温州市主城区149条小街小巷进行测算，共计路灯1673盏。

光源规格

光源功率（W）

电源效率

系统功率（W）

数量（个）

总功率（W）

年照明时长（h）

年耗电量（度）

改造前

45W节能灯

559

25155

3650

91816

70W高压钠灯

0.83

503

42755

3650

156056

110W高压钠灯

0.83

133

132

17556

3650

64079

150W高压钠灯

150

0.83

182

1673

304486

3650

1111374

改造后

20W LED玉米灯

0.9

559

11180

3650

40807

30W LED玉米灯

0.9

503

16599

3650

60586

60W LED路灯

0.9

132

8184

3650

29872

90W LED路灯

0.9

1673

153916

3650

561793

改造

结果

改造前合计年用电量（度）

改造后合计年用电量（度）

年合计节电量（度）

峰谷平均电价（元/度）

年节省电费（元）

折合年节省标准煤（吨）

折合年减排二氧化碳（吨）

1423325

693058

730267

0.93

679148

295

728

如上表计算所得，按照日工作10小时，年工作365天进行测算，预计改造后年可节省道路照明耗电730267度，照明改造节能率约为47.7%，按照峰谷平均电价0.93元/度计算，折合年可节省照明电费约679148元。同时可以产生的社会效益包括节煤295吨/年，减排二氧化碳728吨/年。

三、LED路灯在实际应用中存在的问题

LED路灯的理论数据比较突出，然而在实际使用过程中我们发现LED路灯的很多特点并没有标称的那么明显。

4.1 虽然LED路灯的理论数据已经满足照明标准的需要。但在实测过程中，尤其是对行驶中的车辆，按照道路设计时速行驶时，驾驶员难以辨识出前方60-100米处的障碍物，LED路灯难以达到测试要求。

4.2 LED路灯的色温过高，LED光源照射下的物体颜色明显失真。LED灯光经水泥路面反射后过于苍白耀眼，让人难以适应。尤其对驾驶员，容易产生不适感，无法和现有的高压钠灯光源相比。

4.3 不同功率的LED路灯实际节能效果相差比较大。低功率的LED灯具有比较好的节能效果，而在大功率上的LED路灯相较高压钠灯而言，比如功率在250W、400W左右的，并没有明显的节能优势。

4.4 LED路灯的色温不稳定，即使同个厂家同一批次生产的LED路灯产品的色温也存在一定偏差。这就会造成一条道路上出现色温交错的现象，容易造成驾驶员视觉疲劳。

4.5 LED灯具集成化程度较高，不同于传统的高压钠灯技术含量较低，各电器元件如灯泡、整流器等损坏后可直接更换。LED灯具技术含量较高，灯具内部集成化程度高，其损坏之后一般的电工无法当场维修，需要将整个灯具更换掉，维修难度大而且成本高。

四、总结

总体而言，LED路灯属于节能绿色产品，其在今后的路灯照明方面的发展应用具有巨大的潜力。但是就目前而言，LED路灯还无法完全取代传统路灯。其部分优势无法在城市道路照明中得到完全发挥，也存在部分明显的缺陷。当然部分照明效果好、功率较低的LED路灯已经能满足使用要求。我们可以在一些照度等级偏低，照明要求相对不高的道路上，使用这类节能效果比较好的LED路灯产品进行尝试。建议路灯建设和管理单位尝试考虑在小街小巷的路灯改造，商业步行街的路灯建设，公园游步道的路灯建设等方面采用优质的LED路灯产品，为LED路灯的发展和应用积累经验，同时实现节能减排，降低能耗的目标。

参考文献：

[1] 郑海宁.工程造价管理是项目全过程管理的生命线[J].江西建材，2015，03：214.[2] 张斌.浅析造价工程师在建筑管理中的造价控制[J].新疆化工，2013，11：19-21.[3] 党胜利.建设项目工程造价控制分析[J].现代商贸工业，2014，12：115.[4] 章惠明.灾后重建项目造价管理与控制方法研究[J].西南财经大学，2013，10：1-56.

第五篇：高压LED芯片的优缺点比较分析

高压LED芯片的优缺点比较分析

最近很多网站都大肆报道一种“高压LED”，认为它是一种全新的LED品种，而且具有很多优点，甚至认为它将使“今天的低压LED将淡出未来的LED通用照明市场”而高压LED将“主导未来的LED通用照明”，真的是这样吗?

我们知道，LED的中文是“发光二极管”，它从根本上来讲只是一种“二极管”。而且是工作在正向的二极管。过去只有高反压二极管，那是指高的反向击穿电压。如果工作在正向的话，那么一定是电压越高，电流越大。可是这种高压LED的最大特点却是高电压、小电

流。那又是怎么一回事呢?

一、什么是高压LED

再仔细了解一下，原来它只是很多20mA的小功率LED串联起来，变成了所谓的高压LED。把很多小功率LED串联起来并不是什么新鲜事，其实在很多灯具里早就这样用了。唯一不同的是过去灯具厂商都是把已经封装好了的小功率LED串联起来。例如图1就是上海龙兴公司将80颗表面贴装的0.1W小功率LED全部串联起来以得到高电压小电流的特性，用于LED

球泡灯中。

图1.80颗0.1W小功率LED的串联

现在则是由LED生产厂家提供一种串联好了的小功率LED，并把它称之为“高压LED”而已。它只是集成LED中的一种。其实过去早就有各种集成的LED，以不同数量的LED串并联起来，得到各种不同功率和电压的LED。可以说最早是美国的普瑞(Bridgelux)公司就已经推出了这种集成LED了。也就是把很多小功率LED在基板上就串并联起来，以得到一颗大功率LED。他们称之为LED阵列，例如他们在2009年推出的一颗30W的LED阵列BXRA-C2000实际上是把25个1W的LED在芯片上5并5串而得来，其尺寸为25.3x22.3mm发光面的直径为17.5mm(图2)，正向电压16.6V，正向电流1.75A，热阻0.5°C/W。

图2.美国普瑞公司的集成LED

高压LED和这种集成LED的主要差别在于高压LED是全部串联，而集成LED则是串并联。集成LED的特点是在一个大晶片上采用开槽的方法，将其切割成为很多小的LED，沟槽的深度约在4-8靘，沟槽不能太宽以免减小发光面积。在开出沟槽以后，为了敷设连接各个LED的导线，还要用绝缘层把这些沟槽填平，再按照串联或并联的要求而敷上相应的铝线。

二、高压LED的性能指标

目前只知道台湾的晶元光电正在生产这种高压LED，但是在晶元光电的网站上只查到几种电压并不太高的HV LED。其指标如下表所示：

其中并没有他们宣传的耐压50V的高压LED。看来真正的高压LED也还没有成熟。所以

也无从进行定量的比较。

三、高压LED的优缺点

那么我们来看一下到底这种高压LED有何优缺点。

1.功率耗散和散热器大小：有的报道宣称1W的高压LED的电压为50V，电流为20mA;而普通低压的1W LED电压为3V，电流为350mA，所以“同样输出功率的高压LED在工作时耗散的功率要远低于低压LED，这意味着散热铝外壳的成本可大大降低。”，这个说法显然是不成立的。耗散功率的大小主要由LED的发光效率决定，而不是由其标称功率决定。标称功率不等于输入功率。如果要决定散热器的大小，应当是在同样的发光效率来计算。通常认为对于目前100lm/W的发光效率来说，其真正的电光效率(就是由电能变成光能的效率)只有30%左右，就是只有30%的电能转换为光能，其余的70%的电能都转换为热能而需要经过散热器散去。所以对于具有同样发光效率的1W高压LED和普通低压LED来说，其变成热能的部

分都是0.7W，需要通过散热器散去。所以这种高压LED所需要的散热器大小在同样的输入功率和同样的驱动电源效率的情况下是不会有什么差别的。

2.AC/DC转换器的效率：在同文中认为“输入和输出压差越低，AC到DC的转换效率就越高”。该文还认为因为220V输入时，高压LED只要4个串联就是200V，和220V只差20V。而用低压LED，即使是10个串联正向压降也只有30V，和220V相差很大。所以“如采用高压LED，变压器的效率就可以得到大大提高，从而可大幅降低AC-DC转换时的功率损失，这一热耗减少又可进一步降低散热外壳的成本。”

实际上做过AC/DC恒流驱动的人都知道，AC/DC转换器的效率几乎是和最后的输出电压没有什么关系。可能变压器次级的电流大了会增加一些铜损，但是这是很小的，还不至于影响到散热器的设计。真正影响AC/DC转换器的效率的因素还有很多，例如非隔离的转换器效率就比隔离型转换器的效率要高很多(因为通常非隔离转换器根本就不用变压器，只要采用了变压器，不管变比是多少，都会大大降低效率);此外，隔离型反激式的输出整流二极管的损耗也会影响效率，为了提高整流二极管的效率最好采用肖特基二极管，而如果输出是200V高电压，那么是很难买到这种高压肖特基二极管，即使买到其价格也是很高的，如果采用同样低效的普通整流二极管，那么其效率也不可能提高。所以认为输出电压高，可以大大降低转换器的功率损失，甚至也能降低散热器的成本的说法也是不确切的。

3.“高压LED减小了LED的面积”，的确如此。例如：对于一个36W的LED，如果采用36个1W的LED那么就会占据很大的面积，而如果做一个集成的36W高压LED，那么就只要很小的面积(图3)。这个看上去是优点，但如果从散热的观点来看就未必是优点。因为假如二者的发光效率相同的话，那么它们将要散发的热量是相同的。而在一个很小的面积里要散发出大量的热量，这在散热器的设计中将是一个大难题。

图3.集成LED和普通LED在面积上的差别

实际上，集成LED的生产厂商已经注意到这个问题，而且做了很多改进。首先是减小其

热阻。一般的1WLED的热阻大约在6-9°C/W，而集成LED的热阻可以减小到2°C/W甚至更小。其次它的背板改用紫铜，以改进其导热。然而这些措施并不能从根本上改善小面积高热量这个基本状况。为了快速地将热量导出，唯一的办法是采用热管。而这反而会增加散热器的成本。同样，由于高压LED的底板采用了紫铜，那么和它直接接触的散热器部分也必须采用紫铜而不能采用铝，因为二者的膨胀系数不同，直接接触会产生缝隙而影响导热。如果采用紫铜散热器就会增加成本。所以这种高压LED不仅不会降低散热器的成本，反而会增加散

热器的成本。

4.“高压LED可以根本不需要变压器”。在不少的报道中都把高压LED和AC-LED相提并论。所以认为高压LED可以根本不需要恒流电源(图4)。

图4.通常把高压LED 和AC-LED相提并论

我们知道首先并不是只有高压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会使LED的使用寿命大大降低。这是因为由于LED伏安特性的负温度系数，使得LED的正向电流随着LED的温升而增高，从而使得LED的结温升高，而降低了LED的寿命，高压LED也不例外。

所以这个优点是不成立的。用牺牲寿命的方法来降低成本，好像并不是一种好方法。因为假定本来可以工作五万小时，现在变成只有2.5万小时，那对于用户来说，岂不是使用成本提高了2倍。远比省下一个恒流源要贵很多。

5.发光效率的高低：

据称，台湾晶元光电将于今年推出发光效率高达160lm/W的冷白光LED。而暖白光的LED发光效率将高达150lm/W，而且显色系数(CRI)高达90%。图5

图5.晶元光电的150lm/W的暖白LED采用蓝光和红光LED的组合

这个数据在当前来说的确是相当高的，但是提高发光效率的手段有很多，它并不是高压LED的特点。只是应用到这种高压LED而已。如果应用到普通LED也是可以提高发光效率的。当然，如果这个高压LED真的有这么高的发光效率，那的确是一个很好的LED，比起那些100lm/W的LED，当然可以减小散热器的大小。不过Cree公司也在今年1月宣布了其低压LED(XLamp XM-L，2.9V，350mA)的发光效率也可以高达160lm/W(图6)，也可以减小散热器的大小，因为散热器的大小只是和发光效率有关，和低压LED还是高压LED并没有什么关系。

图6.Cree公司的XLamp XM-L，发光效率可达160lm/W

6.成本低，一个50V，20mA的高压LED的售价是不是能够低于1个3.3V，350mA的1W LED或者10个3.3V，30mA的小功率LED，并不清楚。假如能够低于，那么当然是一个优点。至少10个已经封装好了的30mA的小功率LED的价钱的确是比一个1W大功率LED为便宜。所以这也是为什么很多灯具厂商选用很多小功率LED串联来取代一个大功率LED的原因之

一。

四、高压LED和分立小功率LED的比较

目前可以和高压LED相比较的就是分立小功率LED了。如前所述，高压LED是集成LED的一种，而小功率分立LED也可以串联起来得到和高压LED完全一样的外特性。二者比较的结果如下：

1.分立LED的优点是灵活性比较强，用户可以根据需要串联任意个数的LED以得到所需的伏安特性。也可以进行串并联得到更为灵活的特性。

2.分立LED的发光面可以在一定范围里调节(增大)，以使发光均匀，减小眩光。

3.分立LED的散热面积比较大，容易分散热量，简化散热器的设计。

4.集成高压LED减小了封装成本。

5.集成高压LED减少了元件数和焊点数，提高了可靠性。

总之，高压LED不失为一种具有特点的LED，它可以增加使用者的选择。但并不如某些媒体的宣传那样，会取代所有的低压LED，更何况，由太阳能供电的灯具系统里，本来就是低压直流的电源，当然也就会直接采用低压直流的LED了。所以各种LED都会存在，只是供

给不同的场合罢了。