汽车前照灯 - OBF X

多年来，汽车 LED 已经在高端市场证明了其在前向照明方面的价值。与 21 世纪初主导前照灯市场的传统卤素灯技术相比，LED：

• 提供更高的效率，有助于减少车辆的燃料或电能消耗
• 提供更长（实际上几乎无限）的使用寿命，无需定期更换灯泡，并降低使用故障灯泡驾驶的风险
• 提供更大的灵活性来区分前照灯的设计。汽车制造商可以使用基于 LED 的前照灯打造独特的造型，反映车辆的特征和制造商的品牌（见图 1）。
• 在基于投影透镜的前照灯设计中实现更精确的光束控制

图 1：前向照明

效率、性能和设计自由的价值同样适用于中档和经济型汽车以及高档汽车。但事实证明，系统成本是采用的障碍：传统的卤素前向照明受益于长期的规模经济和较低的单位成本。

然而，现在，艾迈斯欧司朗推出新型超高效汽车 LED，即 OSLON® Black Flat X 系列，标志着成本/性能阈值的跨越。与早期的 OSLON Black Flat 产品相比，这款新型 LED 实现了更高水平的光通量输出和光效。这使得汽车原始设备制造商能够大幅减少前照灯单元中的材料用量和组件数量，使得基于 LED 的前照灯的成本与传统卤素灯单元相比具有竞争力，同时为前照灯提供卓越的功能、可靠性和性能。 LED技术是众所周知的。

产量和功效的突破

随着 OSLON Black Flat X 的推出，LED 前向照明的新时代正在兴起，它建立在现有 OSLON Black Flat 系列产品的成功平台之上。 OSLON Black Flat LED 被广泛认为是首款用于汽车前照灯的表面贴装 LED 光源。 OSLON 黑色扁平 LED 因其封装风格而得名：黑色封装提供 1:200 的高对比度，扁平表面贴装封装可使用标准组装设备安装在 PCB 上。

全新 OSLON Black Flat X 基于最新版本的 ams OSRAM InGaN UX3 芯片架构。 UX3 提供卓越的可靠性、高光功率输出和良好的热性能。

在此平台上构建的 OSLON Black Flat X 受益于各种增强功能，包括每个芯片 1.15mm² 的更大发光面积，以及比竞争汽车 LED 中使用的陶瓷封装更低的热阻。此外，新产品的特点是颜色在角度上的均匀性出色。

这些新功能带来了卓越的工作特性：每个 OSLON Black Flat X LED 芯片在 1 A 的驱动电流下可产生 460 lm 的光通量。更高的光通量与更高的发光效率相结合：在 OSLON 的单芯片 KW HHL631.TK 变体中Black Flat X系列，产生460 lm光通量时功耗仅为3.2 W。


OSLON Black Flat X 有 1、2、3、4 和 5 芯片型号可供选择，全部采用紧凑的表面贴装封装。例如，单芯片 OSLON Black Flat X 采用黑色扁平封装，尺寸仅为 3.75 mm X 3.75 mm（见图 2）。 OSLON Black Flat 产品扩展了其封装固有的良好热性能，与铝金属芯 PCB (MCPCB) 高度兼容。在所有版本中，甚至直到 5 芯片产品，由于 LED 金属引线框架和 MCPCB 的热膨胀系数紧密匹配，整个 LED 板组件的可靠性非常出色。此外，由于每个芯片均可单独寻址，因此 LED 输出可动态调整，以适应汽车启停功能激活时电池电压的任何下降。

图 2：OSLON Black Flat X 系列的单芯片版本

更高的产量可以节省系统成本

新型 OSLON Black Flat X 的高亮度有助于改变汽车制造商的成本：性能方程式。现在，可以用更少的芯片实现目标光通量值，从而降低前向照明系统的物料清单成本。表面贴装 OSLON Black Flat X 的高效率和低热阻进一步增强了这种成本优势。制造商现在能够实现无需散热器的前向照明单元设计，仅依靠金属芯提供的散热安装 LED 的 PCB (MCPCB)。艾迈斯半导体欧司朗开发的参考设计证明了这种新的可能性，该设计基于将 OSLON Black Flat X LED 用于日间行车灯 (DRL) 以及近光和远光前照灯（见图 3） 。该参考设计是基于反射器的前照灯，但相同的无散热器方法同样可以部署在基于投影透镜的设计中。

图 3：基于反射器的前向照明单元的参考设计，无需散热器。

在此参考设计中，近光头灯采用两个双芯片 OSLON Black Flat X LED 实现，每个 LED 都安装在带有自己的反射器的铝制 MCPCB 上。远光灯配有单个双芯片 OSLON Black Flat X LED 和反射器。 DRL 通过一个单芯片 OSLON Black Flat X LED 和反射器实现。

该设计还包括一个转向指示灯，以提供完整的前向照明单元。 OSLON Black Flat X LED 以 700mA 驱动，通过 MCPCB 将热量散发到自由空气中，无需散热器或风扇。总耗散热量为 9.65 W。即使在外壳外 70°C 的环境温度条件下运行，该系统也能安全地保持在其工作限制内。

头灯和 DRL 产生符合汽车照明标准的光输出：在 150°C 的结温和 700 mA 的驱动电流下，每个 OSLON Black Flat X 芯片可产生 270 lm 的光输出。在这些条件下，它消耗 2.0 W 的功率，并消耗 1.15 W 的热功率。该前向照明装置的热性能如图 4 所示。

图 4：基于 OSLON Black Flat X 的前向照明单元参考设计的热图。在没有散热器或风扇的情况下运行时，LED 的温度安全地保持在允许的范围内。

基于 OSLON Black Flat X LED 的前向照明单元无需散热器或强制风冷即可运行，具有以下几个重要优势：

• 由于从物料清单中消除了散热器组件，从而降低了系统成本
• 减轻重量
• 节省空间
  

此外，在 700 mA 的低驱动电流下运行意味着可以指定具有较低额定功率和较低单位成本的驱动组件。 OSLON Black Flat X LED 满足汽车生产标准的所有要求：它们符合 AEC-Q102 标准，具有 3B 级耐腐蚀性，并且兼容 PPAP。

扩大前照灯采用 LED 的新机遇

OSLON Black Flat X 系列的推出使汽车照明制造商能够实施前向照明装置的新设计，从而获得 LED 技术的关键优势（长寿命、高效率和可靠性），同时将系统成本限制在可比水平与传统的基于卤素的设计相同。

借助 OSLON Black Flat X，新设计可以消除散热器并简化热设计，从而催生新一代基于 LED 的前向照明装置，该装置在成本上具有竞争力，但提供高性能和可靠性。