www.0252.org

氖灯工业光源设计全球最节能的LED前照灯(上)

电磁阀电路电流基于集成芯片的ABS驱动电路设计方案探讨怎样把flexa内的元件坐标导出或复制到EXCEL?苹果公司臃肿流畅苹果是在重复曾经的错,还是在开创新的局面?半导体电源器件麦瑞半导体扩展超高速控制同步直流—直流控制器系列产品芯片制造商科技美光称存储芯片产业投资过剩 今年应紧缩支出中国政府源代码制度外媒称中国可能施行IT产品源代码公开制度火炬计划材料基地国家火炬计划东海硅材料产业基地通过复核市场面板大阪夏普全球首座10代厂将于10月提前投产去年同期季度美国展讯通信2010年一季度营收同比大涨534%

外观为蓝色,却发出白色的光。日本市光工业研制的这种LED前照灯被日产汽车“LEAF”(中国名:聆风)所采用,作为后起厂商,市光工业在开发过程中追求了不同于其他公司产品的性能。

图1:市光工业开发本部研究开发部P2P3项目1组项目经理村桥克广

从将LED用于汽车之初就开始负责这方面的工作,并在此次的LED前照灯开发项目中担任负责人。

2010年12月,日产汽车上市了量产型电动汽车“LEAF”。该车采用了全球功耗最小的LED(发光二极管)前照灯。而之前已经实用化的LED前照灯至少需要三个LED。此次将LED数量减至两个,耗电量只有23W,成功降至以往卤素前照灯的约1/3、LED前照灯的约2/3。

除了节能之外,该灯的设计也很有特点。此前的LED前照灯都采用以投影透镜配光的方式,而且具有非常相似的外观。

而新型LED前照灯全球首次采用了以反射板(反射镜)配光的方式。设计独创,从外观上看不出光源位于何处,而且虽在亮灯时发出白光,但灭灯时看上去却是蓝色的。

蚊香事件

开发这款前照灯的是市光工业,由研究开发部P2P3项目一组项目经理村桥克广负责。

村桥在回顾当时的情况时说,“终于实现了梦想。尽管市光工业在LED前照灯方面起步较晚,但新技术的实用化让技术人员充满成就感”。

村桥进入市光工业的直接原因是受到了大学时代一位学长的邀请。但根本还在于他本来就喜欢汽车及摩托车。从大学的理工学院机械工程系一毕业,他就进入了市光工业工作。“这是因为原本就很喜欢制作东西,对车灯也很感兴趣,曾经自己调高过摩托车前照灯的亮度”。

1988年进入公司后,村桥先是在制造后组合灯的工厂实习。“当时觉得无论是工人还是设备,市光工业的规模都很大”。后来又被分配到计算机辅助工程(CAE)部门。在该部门进行模具设计,还在车间参与了产品制造。第二年,也就是1989年被调到研发部门工作。上任伊始就接到了一项任务。

“这项工作是查明车厢灯的污垢是如何产生的。因安装在车厢顶棚的车厢灯会沾上灰尘或烟油等,为寻找出这方面的对策,首先要查明原因”。

“因为我比较喜欢制作东西,就自己制作了车内模型,点燃10根蚊香,分析烟雾的流动情况及烟尘污垢的附着情况。当时太专注了,结果整个研发楼都是蚊香的气味,为这事没少挨同事及学长的奚落。这个小插曲至今仍令人难忘”。

村桥根据蚊香实验的结果,向汽车厂商报告了车厢灯产生污垢的原因,同时,除了烟雾的流动路径之外,还考虑到了静电对烟油的影响,提出了通过更换材料来减少静电的方案。

从此,村桥便一直从事有关车内照明的研发。他还研究开发了使用新光源的照明,并负责开发了使用氖灯(NeonDischargeLamp)的后组合灯及高位刹车灯(HighMountStopLamp)等。

不过,这些产品最后并未能商品化。

参加“光之卵”项目

“就像荧光灯逐步被LED取代一样,氖灯也被时代所淘汰。另外,因需要设置高电压电路并采取噪声对策等,氖灯会导致成本增加,这也是氖灯商品化的障碍之一”。

之后村桥参与了名为“光之卵(LightEgg)”的大型研发项目。开发的系统是在HID(HighIntensityDischarge,高亮度放电)周围安装反射镜,利用光纤进行光分配,然后将其作为汽车各部分的光源使用。这一划时代的构想是只使用一个光源,将其用于前照灯、后组合灯及室内灯等多种照明。

“这也花费了很大的成本。原因是光纤并未像预期的那样低成本化。而且,还需要使用遮光板以及可按用途获得不同颜色的滤光片,这同样是开发该系统的瓶颈。另外,因为只有一个光源,还存在如何在发生意外时进行安全保护的问题。尽管我们也实际制作出系统并实施了行车实验,但最终未能达到实用化水平”。

但是,通过参与一系列研发工作,村桥获得了接触前照灯的契机。村桥是在上世纪90年代后半期经手这些项目的,而这一时期LED的技术取得了划时代的进步。日亚化学工业于1993年开发出了蓝色LED。随后绿色LED也被开发出来,加上已经实用化的红色LED,RGB三原色LED产品凑齐。1996年采用蓝色LED技术的白色LED也实现了产品化。

图2:日产电动汽车“LEAF”的前照灯

日产汽车首次采用了LED前照灯。

图3:前照灯单元

蓝色部分为使用LED的近光灯。作为LED前照灯首次采用了反射镜方式。特点是采用了从外部看不到光源的构造。下端的远光灯为普通的卤素灯。

“当初进公司时,业界普遍认为蓝色LED无法实现,因此它的诞生令人震惊。同时我也觉得‘照明将会因此而改变’”。

LED寿命长、节能、发热量小,而且可靠性高。

“但最初亮度很低……而且成本很高”。

最初一个白色LED的价格是白炽灯泡的10倍,要提高亮度,需要使用多个LED,要实现相同的亮度,需要花费的成本是白炽灯泡的500~1000倍。

红色LED已在高位刹车灯等产品上实用化,而白色LED在汽车领域的实用化进程是从不需要很高亮度的车内灯开始推进的。市光工业的LED车内灯先是应用于日产汽车的“公爵(Cedric)”及“光荣(GLORY)”的车门玻璃边灯(1998年),之后又被推广到丰田“埃尔法(Alphard)”的间接照明(2002年),以及日产“骐达(TIIDA)”的地图灯(2004年)等。

键盘按键时尚性价比高!迈威炫影多媒体键鼠套装仅售89元天威公司薄膜天威保变三季度收益低于预期 薄膜电池前景看好软件性能突飞猛进推翻摩尔定律模拟器单片机电位器基于RS-485总线的雷达模拟器的硬件研制半导体电阻功率ST推出通态电阻最低的650V MOSFET STW77N65M5功率汽车性能业界最全无损耗封装(LFPAK)功率SO-8 MOSFET系列产品隆重登场微波医疗射频医疗应用中的微波与射频技术飞利浦传感器超声飞利浦宣布收购上海爱培克 公司生产超声传感器芯片组芯片霍尔CPU与芯片组融合成趋势 传统CPU不会遭淘汰

0.41231799125671 s