關於LED大燈... - 機車

※ 引述《a363 (a363)》之銘言：
: 標題: [問題] 關於LED大燈...
: 時間: Sun Feb 19 13:43:58 2012
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: 小弟想要請教一下
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: 就是...LED小燈、方向燈、燈眉等"小燈"
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: 在改裝品這方面已經是相當普遍
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: 有些車種原廠便已配上LED小燈做裝飾
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: 那麼LED大燈在未來會不會是一個好選擇呢？
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: 現在拍賣上面已經可以搜尋到一些LED大燈的產品
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: 只是那價格實在...
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: 還有請熟悉LED的車友或是裝過的車友分享一下 感謝～
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以下是我個人的意見，可能有點偏離Biker板的範圍，我會盡量不離題太遠

LED(發光二極體)，適合使用的場合是在指示燈(有色燈)跟隨身型照明這兩個領域

指示燈就是紅綠燈、方向燈、煞車燈等這些亮度低、有色光源的使用環境

因為LED有個特性是，根據製程不同，LED能發出不同波長的光

不同波長的意思就是不同顏色

而且LED發出的光波長範圍很窄、很純

所以紅光LED出來的紅色就是很單純的紅

而傳統白熾燈要發出不同顏色的光，靠的是濾光片遮掉不要的光

意思就是在光線照出來之前，用一片紅色透明片擋掉其他波長的光，讓紅色光透出來

就是我們傳統煞車燈的設計

這種濾光設計，第一是光色不純，濾光片無法完全濾掉我們不要的光波長

第二是能量的浪費，很多光線在濾光片被過濾掉了，所以光源要提供較高的亮度(耗能)


所以用LED這種效率高(相對於傳統白熾光源)、光色純的光源來當作有色指示燈使用

是非常理想的。 因此車上的小燈系改成LED我個人認為是非常好的作法


LED第二個適合使用的場合是隨身型照明，也就是手電筒(腳踏車車燈也算)

隨身型照明的需求剛好跟LED的特性相符

一是LED的高效率 (相對於白熾燈泡)，二是LED的低驅動電壓

以目前市面上找得到的手電筒光源

大致分三大類，一是白熾光 (氪氣燈泡或鹵素燈泡)，一是LED，另一是HID

白熾光源最大的缺點是效率差，對於使用電池的環境下，這是很致命的缺點

要嘛只能維持低亮度使用，不然就要背大電瓶。

而HID的問題則在需要高壓驅動

因此需要搭配升壓器(安定器)使用

一來安定器本身會有轉換耗損(浪費電)，且安定器本身佔體積跟重量

二來在手電筒裡搞個三萬伏的電壓，拿在手上感覺不會太舒服


而LED的特性，高效率 & 低驅動電壓。這兩個優點完全適合隨身照明的需求

尤其現在LED的驅動電壓約在3V左右，剛好跟鋰電池電壓相符

所以LED手電筒可以做得很小、很輕，亮度也足敷使用。又省去高壓電問題

因此LED用在隨身照明也是非常理想的


那回過頭來說到室內跟室外照明

因為這裡是BIKER板，所以我把重點放在室外的車用照明這一塊

目前的車用照明，常見光源是白熾燈(鹵素燈)跟HID(高壓放電燈)

最近開始有些搭配LED光源的車款(很少，不過慢慢增加中)


白熾燈的最大問題是效率差，相同消耗功率下發出的光(亮度)很低

以鹵素燈來說，每1W耗電能得到的亮度約只有20Lm(流明)

所以鹵素燈的光效率這裡我們用20Lm/w (每瓦可得到的流明值) 來代表

HID的光效率大約是70~120LM/w

LED (高功率型)大約是70~100LM/w

如果我們打算淘汰現有的白熾光源，選擇下一代的車用照明系統

該選擇的是HID還是LED?

有人說LED效率高，如果是低亮度的LED，的確效率極高，都有100Lm/w以上

但是要用在照明系統上，我們不可能拿一堆的5mmLED來兜出一套上千顆LED的照明系統

必須選擇單晶3w以上的晶片，然後並聯約20顆(汽車的話就左右各十顆)

總耗電量約60w (略等同於傳統汽車搭載雙35wHID系統)

而單顆1w以上的LED，我們就稱為HiPower LED(高功率型)

LED的功率越高，效率就越差。以目前最常見的CREE Q5 LED來說

工作在3W下約有250LM的亮度, 光效率約84Lm/w

CREE最新的LED是S5,不過我暫時找不到它的資料. 印象中比Q5好一點點

請瞭解一件事 ,這是目前全世界高功率LED裡, 光效率最好的產品了


再回頭說到HID , HID的光效率大約在70~100Lm/w之間

完全不輸給目前最好的LED

所以純就效率(省電)這個問題上, 現行的HID並不比LED來得差

即使我們把安定器的耗損也考慮進去, HID的效率跟LED比起來, 差距也並非遙不可及

別忘了LED用在車用12V系統上時也需要作電源處理. 有電源處理也會有耗損問題

因此在耗能上, 我不認為LED比起HID有什麼優勢.

尤其在車用系統上, 電力的來源並不像手電筒那樣吃緊

耗電40W跟耗電35W (差了12%),在車上根本是可以忽略的事


那麼再來考慮其他條件

HID在車用系統上, 單顆HID 30~50W可選

在一些大功率照明上(路燈 /船用照明等) 幾百瓦甚至上千瓦的HID都有

以目前的車用照明需求來說

50W HID兩顆(總亮度約7000流明),已經非常非常夠用了


而如果要使用LED達到相同的亮度

其實也就是差不多的總功率, 以一顆3W的LED來說 就是約需要並聯30顆

當眾多LED要並聯使用時 , 燈具就會是一個很大的問題

HID搭配的投射式燈具已經很成熟 , 價格也相當低廉

但是要設計LED專用燈具的話 , 一來設計難度高, 二來價格非常昂貴

所以要建構一組亮度與現行HID系統相同的LED照明系統

成本會是以數倍~ 數十倍計 (請查AUDI R8的頭燈售價)

但是得到的照明效果卻是相近的


HID的缺點(需要安定器升壓)

這在車用系統上並不會構成什麼問題

畢竟車上本來就有高壓點火環境了，再搞一個高壓放電燈管，並不會有什麼安全上的問題


所以要放棄目前的HID照明，跑去搞LED。我個人只能說，腦殘 (攤手)

LED的優點(低電壓、高效率)，跟目前的HID(高電壓、高效率)相比

效率沒有明顯優勢，低電壓也討不了便宜

但是造價昂貴，就是一個最致命的缺點了

我們為什麼要花更多的錢，去得到幾乎相同的照明效果??


同樣的，LED用在室內照明也是一樣的狀況

不過這裡就先不多提。
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