详解车用LED光源

主持专家：汪学慧(本刊编委会委员)

汽车维修高级技师，坚持在维修一线工作20余年；深圳市汽车维修行业特聘专家；深圳市首届优秀技师；深圳市消费者委员会特聘汽车专家；深圳市交通电台“爱车有道”栏目嘉宾；一汽丰田“爱车空中大讲坛”节目嘉宾；2000年获得全国丰田技能大赛第三名。

Q现在，发光二极管LED灯在汽车灯具上使用较多，甚至汽车的前照灯都开始使用LED灯。其发光效率远高于传统光源，属于一种冷光源，但为什么还需要散热装置呢？

广东读者：林嵩团

ALED灯属于固体冷光源，通电后电子通过PN结到达P区与空穴复合，从而激励光子而发光。LED发光体内没有移动的部分，光源用环氧树脂封装，能有效地抵抗汽车的剧烈振动，可在-30～50℃的环境下正常工作。由于发光体内没有灯丝，不需要通电烧热灯丝来发光，发热量很小，故泛称为“冷光源”。

发光二极管LED灯的发光效率较高，可达50～200lm/W。而汽车上普通卤钨灯的光效仅为12～24lm/W，荧光灯为50～90lm/W。传统光源的发光效率低，是因为光源消耗的电能大部分变成热能损耗了，使发光体的温度升高，所以大多灯具均需装散热装置。

LED灯虽是半导体冷光源，但在发光过程中核心部分仍处于异常高温的状态，仍有一半多的电能转为热能，同样会造成LED灯因高温而损坏。LED灯的热源有两个部分：其一是发光的LED芯片，转化为光能的只占输入功率的一小部分，剩下大部分的电能转化为热能；其二是驱动电路，多用恒流源或限流装置，电路有较多的电子元器件，工作时同样要消耗电能，最终也转化为热能。故散热问题也是LED灯具需要考虑的，否则散热不良就会影响LED灯具的亮度，并大幅缩短LED灯的使用寿命。

在大功率的LED灯具上，一般装置金属散热板(图1)，但装专门散热板会增大汽车灯具的体积和重量，故往往在LED电路中装NTC或PTC热敏电阻进行保护。

图1 LED灯具的金属散热板

PTC正温度系数热敏电阻串联在LED电路中，正常状态时阻值很小，流过PTC的电流小，不会影响电路的正常电压。但当电流超过额定电流，或灯具工作时间较长，温升使PTC阻值增至高阻态时，会限制或阻断电流，以保护电路不受损坏。

在大众车系的LED灯具电路中，设有负温度系数NTC热敏电阻，专用于温度的监控(图2)。LED灯是密封的灯具，产生的热量不易散发出来，如果出现温度过高的情况，NTC则会通过控制装置自动降低LED灯的电流，来保护LED光源。