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汽车LED大灯、卤素灯和氙气灯常用的散热方式,哪种更靠谱?

左祖荣
详细讲述了汽车大灯常用的几种散热方式,还着重讲述了在汽车大灯散热方面的创新与探索。

前言:

2018年5月7日,广州,好像一整天都在下雨;17:38,窗外的雨蓬又“嘀嘀哒哒”地响起。很多时候就是这样,下班了,就又开始下雨了。
空气中弥漫着一种忧愁的情绪,车行的小伙伴们忧愁着该如何回家;而我却有些莫名的兴奋,因为又到了我回复车友私信的时间了。写作与分享就像枕着雨声入眠,只要双手放在键盘上,一种莫名的愉悦感油然而生......

这些天我一直在发文章,希望能够帮助更多车友。随着发表文章越来越多,关注我的车友也越来越多,咨询车灯安装方面的私信也越来越多。由于平时工作较忙,请原谅我不能即时回复私信;但只要关注了我,给我发了私信,我一定会抽空回复的。

有车友问我:卤素灯和氙气灯都没有风扇,为什么LED需要风扇?
也有车友问:有的有风扇,有的没有风扇,到底哪种散热方式更好?

好吧,今天就专门讨论汽车大灯散热的问题。

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。

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。

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。

还有这样的:

5D汽车LED大灯V5

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。

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;

鳍片散热的缺点:

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:

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:

还有如下图这样的编织带散热的变种———铝片式散热:

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。

编织带散热的优点:

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;

编织带散热的缺点:

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:

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:

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:

5D汽车LED大灯530F

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。

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:

五、亮度对比

原车卤素灯泡铺路效果图:

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:

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。

写到这里,我感觉我已经写了好多文章了,车友们关注我,即可阅读我的往期文章。

下篇预告:下篇将从大众速腾、朗行、迈腾、POLO、现代名图、索纳塔九、起亚K4、宝骏560、宝骏510、哈弗H6等车型里选取一个,给车友们展示详细的安装步骤和安装要点,敬请期待。

本文左祖荣(车家号ID:左祖荣)原创,转载请保留作者信息。左祖荣,人称“祖哥”,五年汽修师,精通各种汽车改装升级,尤其对汽车大灯升级深有研究;同时精通摄影,精通HTML代码。如果车友们要咨询汽车相关知识,可以关注我,给我留言,一起交流,探讨,谢谢。


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