爱迪生熄灯

当白炽灯熄灭时,led灯和hid灯依然亮着。

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作为最古老和最著名的沙漠比赛,Tecate SCORE Baja 1000让勇敢的人类和快速的车辆对抗1000英里的下加利福尼亚半岛。Baja 1000的赛道绝不是踩下踏板然后左转,而是混合了人行道、岩石、沙漠、干涸的湖床和观众设置的陷阱,他们可以随时在赛道上徘徊。

克里斯·沃尔顿(Chris Walton)在《汽车趋势》(Motor Trend)杂志上写道,驾驶巴哈1000“感觉就像一串没完没了的未完善的汽车残骸。”

2006年的比赛在11月举行。加拿大艾伯塔省Okotoks的越野配件经销商High Rollerz Trux Inc.的总裁奥斯特伦德(Kevin Ostlund)是数百名参与者之一。当奥斯特伦德驾驶着加拿大车队的柴油发动机道奇公羊2500到达起跑线时,他不仅是Baja 1000的新手,而且是他第一次来到沙漠。卡车前面安装了三个发光二极管(LED)原型灯,帮助奥斯特伦德和副驾驶理查德·托马斯在令人窒息的灰尘和数小时的黑暗中选择正确的道路。这是Baja 1000首次使用具有高强度放电输出的LED灯作为前向照明。

“只有一辆原型车可用,供应商选择把它放在我们的卡车上。我想那是因为我们有最好看的机器,”奥斯特伦德笑着说。由36个LED面板产生的明亮白光使奥斯特伦德在夜间越野条件下将卡车推到80英里每小时。

从纯粹的机械角度来看,Baja 1000可以被认为是终极测试。“《Baja》最酷的地方在于,不管你的团队有多少钱;它决定了你会发生什么,”奥斯特伦德说。该队在660英里处被淘汰,当时卡车的涡轮增压器坏了。

道奇前面的LED灯阵列是由Baja设计公司提供的,圣马科斯,CA,团队的赞助商之一。Baja Designs为越野赛车和驾驶爱好者提供灯光。

奥斯特伦德说:“灯光的白色和广谱使led难以置信地看到踪迹。”“在许多泥沙淤积严重的地区,我们会关掉安装在屋顶上的HID和工厂大灯,打开led灯。它们似乎比hid更能穿透灰尘。”

大灯是由Luxi照明为Baja设计开发的。Luxi是一家合资企业,由安全系统专家Grote Industries, Madison, in和西班牙汽车照明公司Rinder Group于2005年成立。

这个合资企业非常合适。Luxi西班牙格尔尼卡董事总经理约翰•格罗特(John Grote)表示:“两家公司的专业知识没有太多重叠。”

尽管Grote Industries已经与非公路设备oem合作了几十年,但它的重点一直是重型卡车。作为Grote和Rinder的商业分支,Luxi的任务是将LED和高强度放电(HID)灯引入重型移动设备行业,包括非公路设备。

“林业和采矿业等行业迫切需要LED灯,”格罗特说。“我可以预见,最终机器将只使用led照明。”

当机器受到无休止的冲击和振动时,需要在日落之后继续工作,由于微小的、破碎的灯丝而导致的停机可以避免使用LED灯。led采用类似于微处理器的固态技术,没有活动部件,也没有玻璃或灯丝。它们产生的热量比类似的HID灯更少,运行所需的电力也更少。

寿命长,进化快

与灯丝灯泡相比,LED灯的最大优点之一是寿命长。对于一个标准的带有两根灯丝的1157灯泡,次要灯丝(尾灯)的寿命为5000小时,主要灯丝(刹车和转向灯)的寿命为1200小时。

相比之下,红色LED的额定工作时间为10万小时。这是十多年来一个又一个夜晚的照明。当使用时间结束时,led的性能会逐渐降低,而不是立即变暗。

红外发光二极管在20世纪60年代被用于传感器和科学仪器。接下来是红色、绿色、黄色、蓝色,最近是白色。司机们第一次在公路拖车和公交车上看到红色led灯。

“LED行业有海茨定律,即LED的产量将每三到五年翻一番,而价格则会下降。海茨法是一个现实,”布拉德·范·里珀说,他是纽约州法尔科纳的卡卡车公司高级副总裁兼首席技术官,也是运输安全设备研究所(TSEI)的成员。

他是Roland Haitz博士,退休前是Philips Lumileds公司的研发经理。

范·里珀说:“几年前,我们用白色led制造车牌灯。“随着高强度白光的改进,新的应用变得可行。”

由轻工公司组成的TSEI的任务之一就是监控该行业。范·里珀说:“我们看到大量不合规产品进入美国市场,这些产品通常没有标记可供用户定位制造商的信息。“TSEI已要求其成员自愿根据SAE指南标记其产品。”

白色的灯

制造一个能发出白光的LED组件并不容易。基本的光色理论认为,红、绿、蓝是三原色,它们结合在一起就形成了白色。led只产生一种颜色。

“led是单色的,”范·里珀说。“红色led只产生红光。如果你在二极管上放一个黄色的滤镜,它仍然会看起来是红色的。绿色或蓝色led也是如此。”

为了制造白光,制造商尝试了由红、绿、蓝多芯片二极管制成的灯。蓝色的颜色比较淡,所以他们加了两个蓝筹股。led的设计目的是混合单色的红、绿、蓝光线,以填充光谱并产生白色。这种方法产生的白光不够好。

一种解决方案被发现与新的,改进的蓝色二极管与荧光粉的婚姻。“当荧光粉看到蓝色波长的光时,”范·里珀说,“它会激发荧光粉,从而释放光子来填充光谱。”从这个核心发现开始,白光LED技术诞生了。

光明的未来

从20世纪90年代到现在的十年,像Truck-lite这样的公司已经看到LED技术的市场份额逐渐增加,因为“密切监控车队维护成本的客户意识到,这是在他们的照明系统中提供每英里最低成本的选择技术,”Van Riper说。

飞利浦Lumileds总部位于加州圣何塞,为照明制造商提供二极管。该公司技术的一个成果是由少量led组成的头灯,满足严格的颜色和可靠性要求。

奥迪的中置发动机420马力跑车R8将于2007年底上市,它将是第一款使用led作为大灯的量产汽车(尽管北美地区将无法获得额外的成本选项)。它配备了标准的LED日间行车灯和氙气大灯)。

奥迪报告称,LED大灯的功能优势包括灯光与日光的相似性,有助于防止夜间疲劳。

LED灯的小尺寸和可变性使奥迪的设计师能够将大灯设计成商标格栅设计。Luxi公司的约翰·格罗特(John Grote)说,这种创造性是led的另一个巨大优势,因为它允许设计师在设计机器时发挥创造性。“设计师可以把灯光融入设计,而不是把设计融入灯光。”

非公路行业通常采用已在大批量汽车行业中得到验证的技术。目前,Superior Signals Inc. (SSI)销售的大多数灯都是白炽灯,但产品经理Jerod C. Newcomb预测,在几年内,移动设备中LED灯的使用将会急剧增加。

在过去的一年里,SSI将很大一部分的产品开发工作集中在新型LED警示灯上。SSI所有的工程、测试和制造都在其位于堪萨斯州奥拉西的工厂进行。纽科姆说,今年将会引入很多这样的工作。

“随着技术的进步,价格也需要降低,”纽科姆说。“与led灯泡相比,初次购买灯丝灯泡仍有经济优势。我们正在教育我们的客户,让他们看到改用LED的整体优势。当技术销量增加时,价格就会下降。”在卡车运输中,大量销售的标准灯有助于降低成本。

SSI的大部分工作都是在镜头设计方面。“LED是一种视线类型的光,”纽科姆说。我们已经把一些作品放到了镜头里,所以你不必直接站在光前就能看到完整的效果。”

“诱骗”二极管产生白光是一项工程挑战,这使得白光led的制造成本更高,效率也不如彩色光二极管。另一方面,HID灯本质上产生非常明亮的白光。对于非常明亮的远距离照明来说,HID是一个很好的选择。然而,白光LED工作灯有很多好处,尽管与HID相比,其总体光输出通常较低。对于非公路使用,监管要求和车辆速度通常允许较低的总体输出,LED工作灯由于其均匀的光分散而具有吸引力。

“在过去的十年里,安全照明市场已经从白炽灯泡戏剧性地转向了led,”彼得森制造公司(Peterson Mfg)的出版物专家彼得·齐里奥克斯(Peter Zilliox)说。密苏里州Grandview, Inc.“这种市场转变仍在加速。我们预计,在可预见的未来,led将成为安全照明的主导技术。我们不期望hid在安全照明应用中有太多的存在。hid将仅限于需要更高输出的应用,如前向照明和射灯。白光二极管继续变得更亮、更便宜,因此led也将分享这一市场的一部分——主要是在输出需求较低的任务照明领域,比如宽图案泛光。”

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