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一、自然散热

原车卤素灯泡和氙气灯都是采用自然散热的方式,或者叫热辐射自然散热。

卤素灯的发光原理是:给卤素灯泡通电后,把钨丝加热到白炽状态发光;电能转化为热能,再转化为光能。卤素灯没有散热器,也没有风扇,靠自身热辐射进行散热,“热辐射”也是一种散热方式。

氙气灯泡采用耐高温石英管制作,也是通过热辐射原理进行散热。点亮20分钟后,氙气灯石英球泡位置的温度高达360度,热辐射非常厉害,所以,使用了两三年氙气灯的大灯总成灯罩被烤黄,反光碗被烤炭化的情况时有发生。

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另外, 氙气灯还有一个安定器,安定器的金属外壳也是采用热辐射的方式散热的。

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二、鳍片散热

鳍片散热,也称散热片散热,就像北方常用的暖气片那样,通过多块金属片的规则排列,增大与空气的接触面积,通过热辐射与空气对流散热。

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还有这样的:

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鳍片样式还有很多,反正原理相同,形状各异而已。鳍片散热和自然散热一样,都属于被动式散热,散热效率较低,一般用于低功率的LED大灯。如上面两个鳍片散热的汽车LED大灯,第一个功率18.1W,第二个功率19W。images/5692/2019/02/Wd7hk8LhyN7369iddrhhJl83jt883D.jpg

也就是说,鳍片式散热的汽车LED大灯功率一般是20W左右,如果功率做得太高,鳍片散热不及时,不灯温度过高,内置于IC的智能温控装置会自动启动,引发LED大灯功率衰减,衰减为20W左右。

鳍片散热的优点:

工艺相对简单,生产加工方便,成本相对较低;

鳍片散热的优点:

被动式散热,散热效率较低,整灯功率偏低,大灯亮度稍有欠缺;

散热器占据空间较大,通装率较低。

 

三、编织带散热

编织带散热,一般使用紫铜材质的细金属丝编织成编织带的样式,通过热辐射原理散热。如下图:

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这是九加一生产的陶瓷灯体+紫铜编织带散热的汽车LED大灯525T。

编织带散热比鳍片散热效率要高许多,LED大灯功率也相应提高:

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还有如下图这样的编织带散热的变种-铝片式散热:

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不管形状与样式如何变种,这种散热方式的核心特点是:

A.被动式散热;
B.散热部位(编织带或铝片)形状可塑,也就是可以弯曲变形。

鳍片散热的优点:

 散热器形状可塑,便于在特殊环境(灯杯特别小或“偏心病”)下安装;

鳍片散热的优点:

被动式散热,散热效率较低,整灯功率偏低,大灯亮度稍有欠缺。

 四、散热器+风扇散热

散热器+风扇散热,是“主动式”散热;LED大灯各个电子元器件工作的时候会产生热量,热量通过铜基板导到散热器上,再通过风扇高速转动形成风压,形成高速对流,带走了热量。

散热器+风扇散热比单纯散热器散热和编织带散热的散热效率提高数倍,因此,使用风扇散热的LED大灯功率可以做得更高,亮度更高,性能也会更稳定。

所以,“散热器+风扇”散热方式,是目前市场上主流的汽车LED大灯散热方式,为绝大多数厂家所采用。

A.第一代LED大灯采用的“散热器+风扇”散热:

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第一代LED大灯采用4010风扇,从上图可以看出,散热器和灯体都是大而长;随着技术进步,工艺改良,散热器和风扇尺寸都会越来越小。

B.第二代LED大灯采用的“散热器+风扇”散热:

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第二代LED大灯采用3510风扇,3510比4010直径小了5毫米。大家应该都知道,风扇叶片越大,转速越高,风速就越快,风压就越大,散热效果就越好。

现在风扇变小了,但风压不能变小。可以通过提高转速来维持风压,但如果转速太高,噪音又变大了,因此,需要在风扇直径、转速与散热器形状方面寻找一个平衡。

所以,第二代LED大灯在散热器设计上作了改进,大家应该发现:第二代散热器的鳍片数量增加了很多,密度也大了很多,也就是通过增加鳍片的数量与密度增大了散热面积,达到高效散热,风扇静音,性能稳定的效果。

C.全新一代LED大灯530F采用的“通体鳍片散热器+无尾盖风扇”散热:

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全新一代LED530F大灯采用更小的3010风扇。随着风扇进一步缩小,灯体可以做到“高度浓缩短小”,同时去掉了大灯尾盖,灯体尺寸(从卡座到尾部)历史性地做到了仅2.8厘米,这么短小的大灯,几乎所有总成都可以安装的了。

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见上图,大家看一下这个全新一代LED大灯的散热器,是通体鳍片设计,3010风扇内置于散热器里边,在缩短灯体尺寸的同时,更有利于增大风压,更有利于空气对流,散热效率进一步提高。

因为散热效率的大幅提升,LED大灯功率也相应提升到33W左右:

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五、亮度对比

原车卤素灯泡铺路效果图:

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采用“散热器+风扇”散热方式的5D汽车LED大灯528E近光铺路效果图:

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结论:

1.汽车大灯散热方式种类繁多,让人眼花潦乱;其中主流、高效的散热方式是“散热器+风扇”散热方式;

2.在“散热器+风扇”散热方式基础上的创新与探索,如九加一的“通体鳍片散热器”,增加“鳍片”的数量与密度,散热器通体设计并内置风扇,去掉大灯尾盖,大幅缩短灯体尺寸,大幅提高LED大灯通装率,就是一种很好的探索,值得借鉴。

分类: 车灯资讯

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