浅议灯具法规对LED光源的要求

摘 要：LED的耗电量低、高亮度、低热量、环保等优点，使其在汽车灯具方面得到越来越普遍的应用。不仅被广泛应用于转向灯、制动灯等信号灯上，现在还可应用于前照灯。为保证汽车灯具性能，国家迅速修订及出台了相关的国家标准。其中针对热光衰、色温偏移等特性提出了强制性要求。本文就LED光源在车灯中的应用进行简单介绍，并且对国家标准的相应要求进行简单分析。

关键词：LED光源 汽车灯具 国家标准

中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（b）-0222-01

1 LED光源在车灯中的应用

LED（即发光二极管），是指包含一个或者多个半导体二极管，并在特定注入电流下向指定方向发出可见光的装置。LED光源是指从一个或者多个LED发出可见光的光源。其中，可替换LED光源是一种不用特殊工具就能方便更换的LED光源；而LED模组则是一种只能用机械工具更换的LED光源。最早，由于一些技术上的难题，LED大多被使用在较为简单的信号灯上；后来，汽车灯具的设计师想要新的外观选择，即开始尝试光导的研究方案。近几年，由于在光输出及散热方面的一些突破，使LED得以应用于前照灯，成为汽车潮流发展的新宠。尤其是LED前照灯与AFS系统的结合，具有传统光源无法比拟的优点。

LED光源之所以如此受青睐，是因为与传统光源相比，它自身具有很多优点。其中在汽车外部照明领域与性能相关的，如响应速度快，可以说为行车安全提供了更好的保障。当然，LED的一些特点也使得其在应用中成为技术难题，在灯具的设计、生产中也一定要通过法规进行一系列的保障。比如说LED光衰及色温偏移的特性。LED光衰是指LED经过一段时间的点亮后，其光强会比原来的光强要低，低了的部分就是LED的光衰。而色温偏移是指色温不可逆的变化，是老化的一种显现，当色温漂移至规定的允许范围之外时，则判定为该产品失效。LED在点亮一段时间后，由于温度和电压等的影响，就会产生光衰及色温漂移。因此在灯具的设计阶段，就要为减小光衰及色温漂移打好基础。比如散热方面，如果不能很好的散热，就会使光衰加速、色温偏移。而在另一方面，在灯具的设计和生产过程中，必须有国家标准给予指导及控制，以明确必要的最低限度的要求。

2 国家标准对LED光源的要求

2.1 信号灯法规对LED光源的要求

从20世纪80年代，LED光源就逐渐进入信号灯领域。通常，我们所指的信号灯包括转向灯、昼间行驶灯、位置灯、后雾灯、牌照板照明装置、倒车灯、高位制动灯、制动灯。这些灯具对应的法规也在最快的时间内进行了光源相关内容的修订。

上述灯具的法规中均明确要求：对于所有不是装用灯丝灯泡的装置，点亮1 min和30 min时，其发光强度应符合标准要求，点亮1 min时各点的发光强度，应通过点亮1 min和点亮30 min时在HV上的发光强度的比值与点亮30 min时各点的发光强度测量结果相乘得出。

从这里可以看出，信号灯法规在发光强度方面重点考虑了LED的衰减特性。因此要想满足法规，就必须在1 min和30 min时各点均满足最大值及最小值要求。

2.2 LED前照灯法规对LED光源的要求

针对LED光源前照灯这项全新的技术，国家已于2011年发布《汽车用LED前照灯》法规。其中在配光方面、环境试验方面制定了一些强制性检验项目，并且引用了一些ECE法规最新修订或提案的内容。与其他光源前照灯国标相比，较新的试验项目为：近光用LED模块目标光通量的测量、显色性、照度和色度温度稳定性、耐温度循环试验、电源的极性反接及过电压试验。而配光性能稳定性试验、塑料配光镜材料试验及整灯试验都是大家所熟悉的试验项目，试验方法基本一致，这里就不多做介绍了。下面就与灯丝灯泡前照灯及气体放电前照灯的国标要求的不同点，进行说明。

（1）配光性能。首先，为使光电性能稳定浅议灯具法规对LED光源的要求

张伟

（天津斯坦雷电气有限公司 天津 300457）

摘 要：LED的耗电量低、高亮度、低热量、环保等优点，使其在汽车灯具方面得到越来越普遍的应用。不仅被广泛应用于转向灯、制动灯等信号灯上，现在还可应用于前照灯。为保证汽车灯具性能，国家迅速修订及出台了相关的国家标准。其中针对热光衰、色温偏移等特性提出了强制性要求。本文就LED光源在车灯中的应用进行简单介绍，并且对国家标准的相应要求进行简单分析。

关键词：LED光源 汽车灯具 国家标准

中图分类号：TM923 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（b）-0222-01，LED光源前照灯标准要求LED模块需要老炼15 h，且冷却至室温后进行近光照准及配光测定；而远光照准后必须在达到光度稳定状态后进行配光。这里的光度稳定状态是指：近光50 V·远光HV的光度变化值在15 min内小于3%。并且还新增照度温度稳定性试验，即需要测量1 min和稳定后的照度值，判定基准是1 min和稳定后的照度值均应满足最大值和最小值要求。而灯丝灯泡前照灯及气体放电前照灯标准则要求在测试前将光源以测试时的电压点亮，使其光性能趋于稳定即可照准及配光。从这里可以更清楚地理解刚刚介绍过的法规对光衰的控制。

（2）光色。LED光源前照灯标准要求进行色度温度稳定性试验，即需要测量1 min和稳定后的色度值。而其他两种光源前照灯标准只规定在试验电压下进行试验即可。这里是为保证LED点亮后随温度变化产生色度漂移后仍应能在标准范围内。

（3）光源。LED光源前照灯标准要求测量3个近光用LED模块的目标光通量，并取平均值。而灯丝灯泡前照灯只需要进行光电性能的测试，这一点要求在气体放电光源前照灯标准中没有要求。它是为了保证光源有足够的光通量。另外，针对热光衰的特性，法规中有不小于1000lm的要求。

（4）显色性。显色性试验，是测量LED红光成分在整个可见光范围内的含量。而之所以要求显色性试验，是由于光的显色性降低，会影响灯光的物体识别性。因此需要一定量的红光成分保证其显色性。LED光源前照灯标准要求在近光50 V点或（和）远光的HV点，用光谱分析仪测量最低红光成分。

（5）耐温度循环试验。该试验要求进行5个高低温循环试验，每个循环历时8H，在最后一个循环的点灯期间，如果LED模块无失效并满足配光要求则判定为合格。需要注意的是配光性能试验应在室温下进行。该试验是为在无失效的状况下对是否有光输出明显衰减的情况进行验证。

（6）极性反接、过电压试验。该试验可以防范在灯具的设计和实际使用中，电压反接及过电压引起的产品失效，为安全使用提供了保障。

3 结语

灯具是汽车安全保障的重要零部件之一。LED光源汽车灯具虽然有诸多优点，但其光色不稳定及光衰减等特点，一直是从业者在设计、生产、性能验证中最为关注的地方。强制性国家标准的规定，使得LED光源在汽车灯具行业的应用实现了标准化，为LED光源汽车灯具的质量提供了保障。

参考文献

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[2] 赵敏，张万生.白光LED色温漂移的研究[J].半导体技术，2010，35，214-218.

[3] 何云堂，黄春维.汽车用LED前照灯宣贯资料.标准宣贯会会议资料，2011，1-6.endprint