CN203571575U

CN203571575U - 汽车led前照灯

Info

Publication number: CN203571575U
Application number: CN201320806406.XU
Authority: CN
Inventors: 侯德明; 张亚妮; 李文静
Original assignee: Chongqing Water Resources and Electric Engineering College
Current assignee: Chongqing Water Resources and Electric Engineering College
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2023-12-10

Abstract

本实用新型公开了一种汽车LED前照灯，包括基板、LED光源阵列和基座；该LED光源阵列安装在该基板上，该基板固定连接在该基座上；还包括用于将电源与该LED光源阵列的相连的连接电路；其特征在于，该LED光源阵列包括串联的第一阵列光源和第二阵列光源；该第一阵列光源由至少两组并联的第一发光二极管支路组成，该第一发光二极管支路由发光二极管和串联的正温度系数的热敏电阻构成；该第二阵列光源由至少一组串联的第二发光二极管支路组成；该第二发光二极管支路由发光二极管与并联的齐纳二极管构成。该发光二极管支路上分别串联有正温度系数的热敏电阻。本实用新型降低了电能损耗，更加节能环保，同时具有更高的可靠性，应用起来更加灵活的优点。

Description

汽车LED前照灯

技术领域

本实用新型涉及汽车照明领域，具体涉及一种汽车LED前照灯。

背景技术

近年来，随着大功率白光发光二级管(light-emitting diode，LED)的问世，LED开始进入照明领域，引领了新一轮的照明革命。LED以其具有使用3-24V的低压电源（更安全）；消耗能量较同光效的白炽灯减少80%（更节能）；体积很小，每个单元LED小片是3-5mm的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境（更加灵活）；稳定性10万小时（可靠性高）；无有害金属汞（环保无污染）等诸多的优点成为本世纪最具有发展前景的高技术领域之一，它在引发照明革命的同时，也将为推动节能、环保、建立节约型社会做出重大贡献。中国工程院院士陈良惠估算：我国目前每年用于照明的电力接近2500亿度，其中若能有三分之一采用半导体照明，每年就可节电约700亿度以上，基本上相当于三峡电站的年发电量。

汽车前照灯作为汽车行驶必不可少的安全部件之一，在汽车主动安全方面的起到至关重要的作用。目前，汽车前照灯还普遍采用卤素灯、钠灯等作为照明光源，但卤素灯、钠灯作为照明光源时存在诸多不足之处：如发热量大导致光能转化率不高、灯泡占用体积较大、寿命不高（持续工作3000小时）等。故采用LED前照灯成为汽车前照灯行业的趋势。

公告号为CN202713701U，名称为“高效节能LED前照灯”（授权公告日为2013.01.30）的实用新型专利公开了一种高效节能LED前照灯，包括灯罩、安装在灯罩内的LED阵列以及驱动电路，其特征在于：所述驱动电路包括直流电源（U）、三端稳压管（IC）以及周围配套电容元件，直流电源（U）的正极与三端稳压管（IC）输入端连接，三端稳压管（IC）输出端与LED阵列连接；所述LED阵列包括一组并联的发光二极管支路；在每条白色发光二极管支路上分别串联有限流电阻。

但上述高效节能LED前照灯存有以下不足之处：该技术方案中利用在每条白色发光二极管支路上分别串联有限流电阻的方法来解决发光二极管并联时出现的均流问题（均流问题：因不同的发光二极管的正向特性具有微小差异在并联时将导致电流分配出现较大差异，这种电流分配的差异会随着LED结温的升高而加剧，甚至会导致LED因电流过大而损坏），在二极管并联支路上串联限流电阻，虽然方法较为简单，但这样会导致较大的电能损耗。

故申请人考虑如何设计一种能够降低电能损耗，可靠性更高的汽车LED前照灯。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够降低电能损耗，可靠性更高的汽车LED前照灯，从而更加节能环保，也更适合作为汽车前照灯使用。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种汽车LED前照灯，包括基板、LED光源阵列和基座；所述LED光源阵列安装在所述基板上，所述基板固定连接在所述基座上；还包括用于将电源与所述LED光源阵列的相连的连接电路；其特征在于，所述LED光源阵列包括串联的第一阵列光源和第二阵列光源；所述第一阵列光源由至少两组并联的第一发光二极管支路组成，所述第一发光二极管支路由发光二极管和串联的正温度系数的热敏电阻构成；所述第二阵列光源由至少一组串联的第二发光二极管支路组成；所述第二发光二极管支路由发光二极管与并联的齐纳二极管构成。

本实用新型的汽车LED前照灯，使用时，通过连接电路将LED光源阵列接入到汽车电源回路（12V或24V直流回路）中，因LED光源阵列包括串联的第一阵列光源和第二阵列光源；所述第一阵列光源由至少两组并联的第一发光二极管支路组成，所述第一发光二极管支路由发光二极管和串联的正温度系数的热敏电阻构成；所述第二阵列光源由至少一组串联的第二发光二极管支路组成；所述第二发光二极管支路由发光二极管与并联的齐纳二极管构成（该齐纳二极管导通电压比发光二极管略高），这样齐纳二极管不仅能起到稳压的作用，还能在某个发光二极管断路时，并联的齐纳二极管会导通，起到续流的作用，从而使串联的发光二极管能继续工作，克服了当串联回路中某一发光二极管出现断路故障时，导致整个回路断电的问题，从而提升了整个回路的供电可靠性。与此同时，串联回路能够保证流经每个元件的电流都是相等的，不会出现在回路中电流过大的情况，这样也能够保证串联回路中每个发光二极管的发光强度均匀、一致，实现亮度的匹配，降低发光二极管的光衰速度。又因为在串联回路中，所述第一阵列光源由至少两组并联的第一发光二极管支路组成，所述第一发光二极管支路由发光二极管和串联的正温度系数的热敏电阻构成，这样一来，当发光二极管支路中通过正常电流时，正温度系数的热敏电阻的阻值小，将大大降低电能损耗。仅当发光二极管支路电流过大时，正温度系数的热敏电阻的阻值会增大，用来补偿发光二极管因负温度效应产生的等效阻降，从而达到平衡各第一发光二极管支路中电流的效果，解决了发光二极管并联时的均流问题，进而提高了整个回路的供电可靠性。同时，本实用新型不需要设置灯罩（安装在汽车前照灯灯罩内，利用汽车自身灯罩），节省了制作材料，降低成本的同时，也使得自身具有更好的散热性，从而也更加可靠实用。

作为改进，所述发光二极管均匀设置在所述基板两个表面上。这样一来，能够避免了光照死角，保证发光二极管的发出的光能通过汽车前照灯罩内的反光碗充分反射并进行照明，提高了照明效果。

作为优选，所述连接电路包括2pin带红黑双色电源线的插头、三端稳压管以及与所述三端稳压管配套使用的电容元件；所述插头的红黑双色电源线中的红色线的末端与所述三端稳压管的输入端连接，所述三端稳压管的输出端与LED光源阵列的输入端连接，所述LED光源阵列的输出端和所述三端稳压管的接地端与所述插头的红黑双色电源线中的黑色线的末端相连；所述电源线外还套设有绝缘胶套；所述基座上顺长度方向还设置有供所述电源线通过的U形线槽。这样，采用2pin带红黑双色电源线的插头，可使得本实用新型实用起来更加灵活，并在电源线外还套设有绝缘胶套，进一步保证电源线的供电可靠性。使用三端稳压管来对LED光源阵列起到稳压作用，使得电路可靠的同时，也使得电路的结构较为简单，成本更低。基座上顺长度方向还设置有供所述电源线通过的U形线槽，这样不仅方便电源线从基座中穿出，还能对电源线起到一定的保护作用，也使得基座的结构设计更加合理。

作为改进，本实用新型的汽车LED前照灯还包括两端贯穿的筒形散热件，所述筒形散热件的内壁上具有内螺纹；所述基座上远离所述基板的一端表面上还具有与所述内螺纹匹配的外螺纹，所述筒形散热件和所述基座通过螺纹连接。这样，因为连接电路设置在基座内部，在运行时会产生热量，如不及时散热，就会在热量积累到一定程度后，出现烧毁报废的情况。但基座自身为金属材料，具有较优的导热性，连接电路发出热量可通过基座进行冷却降温。与此同时，在基座远离基板的一端套连了筒形散热件，能够保证基座拥有更好的散热性，也进一步保证了本实用新型的可靠性。

作为改进，在所述筒形散热件的外表面上顺所述筒形件长度方向还垂直设置有散热片。散热片的设置，进一步的增加了筒形散热件与空气接触的面积，从而能够更好的冷却基座的热量，保证本实用新型汽车LED前照灯的可靠运行。

作为优选，所述基座由铝合金制得。这样一来，使用铝合金制得的基座，不仅具有质量更轻，强度较高的优点，还具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，提升本实用新型汽车LED前照灯的质量。

作为优选，所述筒形散热件和所述散热片由石墨或铝合金制得。这样一来，当筒形散热件和散热片由石墨制得时，平面内具有1500W/mK（1W／mK = 0.860kcal／mh℃）左右的超高导热性能，帮助基座更好的散热，进一步保证了本实用新型的可靠性。

综上所述，本实用新型的汽车LED前照灯能够降低电能损耗，节能环保，同时具有更高的可靠性，能够灵活应用的优点。与此同时，本实用新型的汽车LED前照灯上不需要设置灯罩（安装在汽车前照灯灯罩内，利用汽车自身灯罩），节省了制作材料，降低成本的同时，也使得自身具有更好的散热性，从而也更加可靠实用。

附图说明

图1为本实用新型的汽车LED前照灯的结构示意图；

图2为图1的A向视图；

图3为图1的B向视图；

图4为本实用新型的汽车LED前照灯的LED光源阵列电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1至图4所示，一种汽车LED前照灯，包括基板1、LED光源阵列和基座2；所述LED光源阵列安装在所述基板1上，所述基板1固定连接在所述基座2上；还包括用于将电源与所述LED光源阵列的相连的连接电路；所述LED光源阵列包括串联的第一阵列光源和第二阵列光源；所述第一阵列光源由至少两组并联的第一发光二极管支路组成，所述第一发光二极管支路由发光二极管31和串联的正温度系数的热敏电阻5构成；所述第二阵列光源由至少一组串联的第二发光二极管支路组成；所述第二发光二极管支路由发光二极管32与并联的齐纳二极管4构成。具体实施时，LED光源阵列采用相等功率的发光二级管（31和32），所需功率可根据实际需要订制，也可将汽车LED前照灯时功率设置在25W左右即可，这样即需功率为3W的发光二级管8颗（或5W的发光二级管5颗），制作LED光源阵列时，可将四颗发光二极管先分别与一正温度系数的热敏电阻先串联后并联在一起，再与四颗分别并联有齐纳二极管4的发光二极管串联连接。

所述发光二极管3均匀设置在所述基板1两个表面上。

所述连接电路包括2pin带红黑双色电源线的插头10、三端稳压管（图中未示出）以及与所述三端稳压管配套使用的电容元件（图中未示出）；所述插头的红黑双色电源线中的红色线的末端与所述三端稳压管的输入端连接，所述三端稳压管的输出端与LED光源阵列的输入端连接，所述LED光源阵列的输出端和所述三端稳压管的接地端与所述插头的红黑双色电源线中的黑色线的末端相连；所述电源线外还套设有绝缘胶套9；所述基座上顺长度方向还设置有供所述电源线通过的U形线槽6。

本具体实施方式涉及的汽车LED前照灯还包括两端贯穿的筒形散热件7，所述筒形散热件7的内壁上具有内螺纹；所述基座2上远离所述基板1的一端表面上还具有与所述内螺纹匹配的外螺纹，所述筒形散热件7和所述基座2通过螺纹连接。

在所述筒形散热件7的外表面上顺所述筒形件长度方向还垂直设置有散热片8。

所述基座2由铝合金制得。

所述筒形散热件7和所述散热片8由石墨或铝合金制得。

本具体实施方式涉及的汽车LED前照灯，使用时，将基座安装在汽车上前照灯的灯座里，后将将黑双色电源线的插头10插入到汽车供电回路中的插座里即可使用。因LED光源阵列包括串联的第一阵列光源和第二阵列光源；所述第一阵列光源由至少两组并联的第一发光二极管支路组成，所述第一发光二极管支路由发光二极管31和串联的正温度系数的热敏电阻5构成；所述第二阵列光源由至少一组串联的第二发光二极管支路组成；所述第二发光二极管支路由发光二极管32与并联的齐纳二极管4构成（该齐纳二极管4导通电压比发光二极管32略高），这样齐纳二极管4不仅能起到稳压的作用，还能在某个发光二极管32断路时，并联的齐纳二极管4会导通，起到续流的作用，从而使串联的发光二极管32能继续工作，克服了当串联回路中某一发光二极管32出现断路故障时，导致整个回路断电的问题，从而提升了整个回路的供电可靠性。与此同时串联回路能够保证流经每个元件的电流都是相等的，不会出现在回路中电流过大的情况，这样也能够保证串联回路中每个发光二极管32的发光强度均匀、一致，实现亮度的匹配，降低发光二极管32的光衰速度。又因为在串联回路中，所述第一阵列光源由至少两组并联的第一发光二极管支路组成，所述第一发光二极管支路由发光二极管31和串联的正温度系数的热敏电阻5构成，这样一来，当第一发光二极管支路中通过正常电流时，正温度系数的热敏电阻5的阻值小，将大大降低电能损耗。仅当第一发光二极管支路中电流过大时，正温度系数的热敏电阻5的阻值会增大，用来补偿发光二极管31因负温度效应产生的等效阻降，从而达到平衡各第一发光二极管支路中电流的效果，解决了发光二极管31并联时的均流问题，进而提高了整个回路的供电可靠性。同时，本实用新型不需要设置灯罩（安装在汽车前照灯灯罩内，利用汽车自身灯罩），节省了制作材料，降低成本的同时，也使得自身具有更好的散热性，从而也更加可靠实用。

Claims

1.一种汽车LED前照灯，包括基板、LED光源阵列和基座；所述LED光源阵列安装在所述基板上，所述基板固定连接在所述基座上；还包括用于将电源与所述LED光源阵列的相连的连接电路；其特征在于，所述LED光源阵列包括串联的第一阵列光源和第二阵列光源；所述第一阵列光源由至少两组并联的第一发光二极管支路组成，所述第一发光二极管支路由发光二极管和串联的正温度系数的热敏电阻构成；所述第二阵列光源由至少一组串联的第二发光二极管支路组成；所述第二发光二极管支路由发光二极管与并联的齐纳二极管构成。

2.如权利要求1所述的汽车LED前照灯，其特征在于，所述发光二极管均匀设置在所述基板两个表面上。

3.如权利要求1或2所述的汽车LED前照灯，其特征在于，所述连接电路包括2pin带红黑双色电源线的插头、三端稳压管以及与所述三端稳压管配套使用的电容元件；所述插头的红黑双色电源线中的红色线的末端与所述三端稳压管的输入端连接，所述三端稳压管的输出端与LED光源阵列的输入端连接，所述LED光源阵列的输出端和所述三端稳压管的接地端与所述插头的红黑双色电源线中的黑色线的末端相连；所述电源线外还套设有绝缘胶套；所述基座上顺长度方向还设置有供所述电源线通过的U形线槽。

4.如权利要求3所述的汽车LED前照灯，其特征在于，还包括两端贯穿的筒形散热件，所述筒形散热件的内壁上具有内螺纹；所述基座上远离所述基板的一端表面上还具有与所述内螺纹匹配的外螺纹，所述筒形散热件和所述基座通过螺纹连接。

5.如权利要求4所述的汽车LED前照灯，其特征在于，在所述筒形散热件的外表面上顺所述筒形件长度方向还垂直设置有散热片。

6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的汽车LED前照灯，其特征在于，所述基座由铝合金制得。

7.如权利要求5所述的汽车LED前照灯，其特征在于，所述筒形散热件和所述散热片由石墨或铝合金制得。