淺議燈具法規(guī)對(duì)LED光源的要求

摘 要：LED的耗電量低、高亮度、低熱量、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，使其在汽車燈具方面得到越來越普遍的應(yīng)用。不僅被廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈等信號(hào)燈上，現(xiàn)在還可應(yīng)用于前照燈。為保證汽車燈具性能，國家迅速修訂及出臺(tái)了相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。其中針對(duì)熱光衰、色溫偏移等特性提出了強(qiáng)制性要求。本文就LED光源在車燈中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并且對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

關(guān)鍵詞：LED光源 汽車燈具 國家標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號(hào)：TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（b）-0222-01

1 LED光源在車燈中的應(yīng)用

LED（即發(fā)光二極管），是指包含一個(gè)或者多個(gè)半導(dǎo)體二極管，并在特定注入電流下向指定方向發(fā)出可見光的裝置。LED光源是指從一個(gè)或者多個(gè)LED發(fā)出可見光的光源。其中，可替換LED光源是一種不用特殊工具就能方便更換的LED光源；而LED模組則是一種只能用機(jī)械工具更換的LED光源。最早，由于一些技術(shù)上的難題，LED大多被使用在較為簡(jiǎn)單的信號(hào)燈上；后來，汽車燈具的設(shè)計(jì)師想要新的外觀選擇，即開始嘗試光導(dǎo)的研究方案。近幾年，由于在光輸出及散熱方面的一些突破，使LED得以應(yīng)用于前照燈，成為汽車潮流發(fā)展的新寵。尤其是LED前照燈與AFS系統(tǒng)的結(jié)合，具有傳統(tǒng)光源無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

LED光源之所以如此受青睞，是因?yàn)榕c傳統(tǒng)光源相比，它自身具有很多優(yōu)點(diǎn)。其中在汽車外部照明領(lǐng)域與性能相關(guān)的，如響應(yīng)速度快，可以說為行車安全提供了更好的保障。當(dāng)然，LED的一些特點(diǎn)也使得其在應(yīng)用中成為技術(shù)難題，在燈具的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中也一定要通過法規(guī)進(jìn)行一系列的保障。比如說LED光衰及色溫偏移的特性。LED光衰是指LED經(jīng)過一段時(shí)間的點(diǎn)亮后，其光強(qiáng)會(huì)比原來的光強(qiáng)要低，低了的部分就是LED的光衰。而色溫偏移是指色溫不可逆的變化，是老化的一種顯現(xiàn)，當(dāng)色溫漂移至規(guī)定的允許范圍之外時(shí)，則判定為該產(chǎn)品失效。LED在點(diǎn)亮一段時(shí)間后，由于溫度和電壓等的影響，就會(huì)產(chǎn)生光衰及色溫漂移。因此在燈具的設(shè)計(jì)階段，就要為減小光衰及色溫漂移打好基礎(chǔ)。比如散熱方面，如果不能很好的散熱，就會(huì)使光衰加速、色溫偏移。而在另一方面，在燈具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，必須有國家標(biāo)準(zhǔn)給予指導(dǎo)及控制，以明確必要的最低限度的要求。

2 國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)LED光源的要求

2.1 信號(hào)燈法規(guī)對(duì)LED光源的要求

從20世紀(jì)80年代，LED光源就逐漸進(jìn)入信號(hào)燈領(lǐng)域。通常，我們所指的信號(hào)燈包括轉(zhuǎn)向燈、晝間行駛燈、位置燈、后霧燈、牌照板照明裝置、倒車燈、高位制動(dòng)燈、制動(dòng)燈。這些燈具對(duì)應(yīng)的法規(guī)也在最快的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行了光源相關(guān)內(nèi)容的修訂。

上述燈具的法規(guī)中均明確要求：對(duì)于所有不是裝用燈絲燈泡的裝置，點(diǎn)亮1 min和30 min時(shí)，其發(fā)光強(qiáng)度應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，點(diǎn)亮1 min時(shí)各點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度，應(yīng)通過點(diǎn)亮1 min和點(diǎn)亮30 min時(shí)在HV上的發(fā)光強(qiáng)度的比值與點(diǎn)亮30 min時(shí)各點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度測(cè)量結(jié)果相乘得出。

從這里可以看出，信號(hào)燈法規(guī)在發(fā)光強(qiáng)度方面重點(diǎn)考慮了LED的衰減特性。因此要想滿足法規(guī)，就必須在1 min和30 min時(shí)各點(diǎn)均滿足最大值及最小值要求。

2.2 LED前照燈法規(guī)對(duì)LED光源的要求

針對(duì)LED光源前照燈這項(xiàng)全新的技術(shù)，國家已于2011年發(fā)布《汽車用LED前照燈》法規(guī)。其中在配光方面、環(huán)境試驗(yàn)方面制定了一些強(qiáng)制性檢驗(yàn)項(xiàng)目，并且引用了一些ECE法規(guī)最新修訂或提案的內(nèi)容。與其他光源前照燈國標(biāo)相比，較新的試驗(yàn)項(xiàng)目為：近光用LED模塊目標(biāo)光通量的測(cè)量、顯色性、照度和色度溫度穩(wěn)定性、耐溫度循環(huán)試驗(yàn)、電源的極性反接及過電壓試驗(yàn)。而配光性能穩(wěn)定性試驗(yàn)、塑料配光鏡材料試驗(yàn)及整燈試驗(yàn)都是大家所熟悉的試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)方法基本一致，這里就不多做介紹了。下面就與燈絲燈泡前照燈及氣體放電前照燈的國標(biāo)要求的不同點(diǎn)，進(jìn)行說明。

（1）配光性能。首先，為使光電性能穩(wěn)定淺議燈具法規(guī)對(duì)LED光源的要求

張偉

（天津斯坦雷電氣有限公司 天津 300457）

摘 要：LED的耗電量低、高亮度、低熱量、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，使其在汽車燈具方面得到越來越普遍的應(yīng)用。不僅被廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈等信號(hào)燈上，現(xiàn)在還可應(yīng)用于前照燈。為保證汽車燈具性能，國家迅速修訂及出臺(tái)了相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。其中針對(duì)熱光衰、色溫偏移等特性提出了強(qiáng)制性要求。本文就LED光源在車燈中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并且對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)要求進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

關(guān)鍵詞：LED光源 汽車燈具 國家標(biāo)準(zhǔn)

中圖分類號(hào)：TM923 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（b）-0222-01，LED光源前照燈標(biāo)準(zhǔn)要求LED模塊需要老煉15 h，且冷卻至室溫后進(jìn)行近光照準(zhǔn)及配光測(cè)定；而遠(yuǎn)光照準(zhǔn)后必須在達(dá)到光度穩(wěn)定狀態(tài)后進(jìn)行配光。這里的光度穩(wěn)定狀態(tài)是指：近光50 V·遠(yuǎn)光HV的光度變化值在15 min內(nèi)小于3%。并且還新增照度溫度穩(wěn)定性試驗(yàn)，即需要測(cè)量1 min和穩(wěn)定后的照度值，判定基準(zhǔn)是1 min和穩(wěn)定后的照度值均應(yīng)滿足最大值和最小值要求。而燈絲燈泡前照燈及氣體放電前照燈標(biāo)準(zhǔn)則要求在測(cè)試前將光源以測(cè)試時(shí)的電壓點(diǎn)亮，使其光性能趨于穩(wěn)定即可照準(zhǔn)及配光。從這里可以更清楚地理解剛剛介紹過的法規(guī)對(duì)光衰的控制。

（2）光色。LED光源前照燈標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行色度溫度穩(wěn)定性試驗(yàn)，即需要測(cè)量1 min和穩(wěn)定后的色度值。而其他兩種光源前照燈標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定在試驗(yàn)電壓下進(jìn)行試驗(yàn)即可。這里是為保證LED點(diǎn)亮后隨溫度變化產(chǎn)生色度漂移后仍應(yīng)能在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

（3）光源。LED光源前照燈標(biāo)準(zhǔn)要求測(cè)量3個(gè)近光用LED模塊的目標(biāo)光通量，并取平均值。而燈絲燈泡前照燈只需要進(jìn)行光電性能的測(cè)試，這一點(diǎn)要求在氣體放電光源前照燈標(biāo)準(zhǔn)中沒有要求。它是為了保證光源有足夠的光通量。另外，針對(duì)熱光衰的特性，法規(guī)中有不小于1000lm的要求。

（4）顯色性。顯色性試驗(yàn)，是測(cè)量LED紅光成分在整個(gè)可見光范圍內(nèi)的含量。而之所以要求顯色性試驗(yàn)，是由于光的顯色性降低，會(huì)影響燈光的物體識(shí)別性。因此需要一定量的紅光成分保證其顯色性。LED光源前照燈標(biāo)準(zhǔn)要求在近光50 V點(diǎn)或（和）遠(yuǎn)光的HV點(diǎn)，用光譜分析儀測(cè)量最低紅光成分。

（5）耐溫度循環(huán)試驗(yàn)。該試驗(yàn)要求進(jìn)行5個(gè)高低溫循環(huán)試驗(yàn)，每個(gè)循環(huán)歷時(shí)8H，在最后一個(gè)循環(huán)的點(diǎn)燈期間，如果LED模塊無失效并滿足配光要求則判定為合格。需要注意的是配光性能試驗(yàn)應(yīng)在室溫下進(jìn)行。該試驗(yàn)是為在無失效的狀況下對(duì)是否有光輸出明顯衰減的情況進(jìn)行驗(yàn)證。

（6）極性反接、過電壓試驗(yàn)。該試驗(yàn)可以防范在燈具的設(shè)計(jì)和實(shí)際使用中，電壓反接及過電壓引起的產(chǎn)品失效，為安全使用提供了保障。

3 結(jié)語

燈具是汽車安全保障的重要零部件之一。LED光源汽車燈具雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但其光色不穩(wěn)定及光衰減等特點(diǎn)，一直是從業(yè)者在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、性能驗(yàn)證中最為關(guān)注的地方。強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，使得LED光源在汽車燈具行業(yè)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，為LED光源汽車燈具的質(zhì)量提供了保障。

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[3] 何云堂，黃春維.汽車用LED前照燈宣貫資料.標(biāo)準(zhǔn)宣貫會(huì)會(huì)議資料，2011，1-6.endprint