LED汽車燈具結構設計及光學設計淺談

劉勇

【摘 要】為從根本上推進汽車產業的長期穩定運轉，提高駕駛者數據判斷的準確性，在汽車燈具設計過程中，重視其結構設計和光學設計是極為必要的，鑒于此，論文立足于當前社會主義新市場經濟常態，全面探析了LED汽車燈具的結構設計和光學設計，以此為新型汽車車燈的發展奠定良好基礎。

【Abstract】In order to fundamentally promote the long-term stable operation of the automotive industry and improve the accuracy of driver data judgment， it is extremely necessary to pay attention to the structural design and optical design in the design of automobile lamps. In view of this， based on the current socialist new market economy normal， the paper comprehensively explores the structural design and optical design of LED automobile lamps， so as to lay a good foundation for the development of new automobile lamps.

【關鍵詞】LED汽車車燈;結構設計;光學設計

【Keywords】 LED automobile lamps; structural design; optical design

【中圖分類號】U463.65? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）04-0195-02

1 LED汽車燈具結構設計的基本概述

經大量科研數據分析可知，LED汽車車燈從使用用途來看可分為照明燈和信號燈兩大類，其中，照明燈又分為外照明燈和內照明燈，信號燈又分為外信號燈和內信號燈。從某方面來講，在上述車燈類別中，行車安全的關鍵部件是外照明燈和外信號燈。

1.1 LED車燈防結露起霧結構設計

從目前來看，LED 車燈主要包括散熱器以及由燈罩與外殼組成的燈室，燈室中的金屬基PCB板上焊接有LED燈珠等結構。經大量調研數據分析可知，LED車燈防結露起霧結構的機構組成主要有：第一，LED車燈燈具的外殼后端口和散熱器的前端的連接處設有硅膠密封圈，且兩者的連接方式主要為旋轉卡接方式;第二，在LED車燈的燈罩及外殼的外側面，在進行設計時需設有至少一條將迎面風導向散熱器的導風槽;第三，LED車燈還包括設于燈室外的驅動控制盒，驅動控制盒內設有控制 LED燈珠工作的控制元件;第四，為從根本上確保車燈作用的最大化發揮，PCB板的后端面與散熱器的前端面之間也需設有導熱膠，以此來確保燈具效果的發揮。

1.2 電路及軟件設計

在進行實際設計過程中，為從根本上確保外照明燈和外信號燈等強制性檢驗作用的最大化發揮，在進行設計時，一方面，設計者需明確本設計的創新原理和現有產品的技術優勢，然后在進行結構組合安裝過程中嚴格按照設計方案進行拼接，另一方面，由于汽車燈具現已成為汽車造型不可或缺的重要裝飾物，在汽車工業的發展過程中起到了畫龍點睛的作用，因此，為將前照燈、霧燈以及轉彎指示燈有機地組合到一起，汽車工業的設計人員需明確了解汽車工業的電路及軟件方案的內容，以此謹遵相關工序進行組合拼接，以此來確保LED汽車燈具作用的最大化發揮。

2 LED汽車燈具光學設計的基本探析

2.1 配光特性

根據相關數據調查分析可知，在當前城市化、工業化建設進程不斷加快的信息化產業時代背景下，汽車的前照車燈是保障行車安全運行的重要部件之一，因此，在進行車燈光照的設計過程中，為從根本上提高駕駛者的行車安全，前照燈的配光特性、光照強度需符合相關技術標準的基本要求，從而在根本上避免后續使用過程中出現前照燈近光亮區暗、近光暗區漏光等情況[1]，以此來確保駕駛者能準確地看清物體，最大程度地避免安全事故的發生，為企業可持續發展目標的實現奠定良好基礎。

2.2 配光設計的流程

在進行配光設計的過程中，為從根本上提高設計的科學性、合理性和有效性，在進行設計時，一方面，設計工作者需根據整體尺寸來確定燈絲位置和要求的擴散角度，從而確保在后續使用過程中燈光的照射方向和照射范疇能滿足造型和配光的要求，另一方面，相對于一個自由曲面反射鏡光學系統來說，其設計的核心要素為自由曲面反射弧加一個光源，而從某方面來講，自由曲面反射弧的設計基于IBM工作站的CATIA及二次開發軟件包，因此在進行設計的過程中，為確保設計的科學性、合理性和有效性，將CATIA中自由曲面數據微分成N塊小的曲面，使得每塊小的曲面可以近似成小的平面，從而便可在后續的計算中準確地計算出光源的成像區域，為后續的施工作業奠定良好基礎。

2.3 信號燈的分類

在當前汽車工業高速發展的時代背景下，信號燈按照不同的分類依據，可分為不同的種類[2]，例如按照配光設計分類，信號燈可分為直射型、反射型和帶內配光鏡型三種。

2.4 信號燈的ECE的法規要求

當前在我國汽車工業的發展過程中，常用的配光類別主要有美國的SAE模式、歐洲的ECE模式，而中國目前在進行信號等光學設計過程中，不難發現除了高位制動燈和倒車燈外，其他的信號燈在進行應用時，其都能達到設計的相關要求。通過進一步研究發現，測試點與中心數值的相對比率基本相同，為汽車工業的進一步發展奠定了良好基礎。

3 結語

總而言之，改革開放以來，在當前經濟全球化不斷發展的信息化產業時代背景下，汽車工業的不斷發展在一定程度上加快了各種款式汽車的涌現速度，同時也對各個構成部件提出了更高的要求，而燈具作為汽車的重要構成部件，其設計的科學性、合理性和有效性對駕駛者的信息獲取具有一定程度的影響，因此，為提高行車的安全性和舒適度，全面探析汽車結構設計和光學設計的內容是十分必要的。

【參考文獻】

【1】楊恒.LED照明驅動器設計步驟詳解[M].北京：中國電力出版社，2010.

【2】LED照明推進協會.LED照明設計與應用[M].北京：科學出版社，2009.