Iluminación delantera automotriz - OBF X

Los LED para automóviles han demostrado su valor en la iluminación delantera durante varios años en el segmento premium del mercado. En comparación con la tecnología tradicional de lámparas halógenas que dominó el mercado de faros a principios del siglo XXI, los LED:

• Ofrecer una mayor eficiencia, ayudando a reducir el consumo de combustible o energía eléctrica de un vehículo.
• Proporciona una vida útil mucho más larga (de hecho, casi ilimitada), evitando la necesidad de reemplazar periódicamente la lámpara y reduciendo el riesgo de conducir con una lámpara defectuosa.
• Proporcionar más flexibilidad para diferenciar el diseño del faro. Los fabricantes de automóviles pueden utilizar faros LED para crear un estilo único que refleje el carácter del vehículo y la marca del fabricante (ver Fig. 1).
• Permita un control de haz más preciso en diseños de faros basados ​​en lentes de proyección

Fig. 1: Iluminación delantera

El valor de la eficiencia, el rendimiento y la libertad de diseño se aplica tanto a los vehículos de gama media y económicos como a los coches premium. Pero el costo del sistema ha demostrado ser una barrera para la adopción: la iluminación frontal tradicional basada en halógenos se beneficia de economías de escala de larga data y un bajo costo unitario.

Ahora, sin embargo, la introducción de nuevos LED automotrices hipereficientes, la serie OSLON® Black Flat X de ams OSRAM, marca el cruce de un umbral de costo/rendimiento. Este nuevo LED logra niveles aún más altos de salida de flujo luminoso y eficacia que los productos OSLON Black Flat anteriores. Esto permite a los fabricantes de equipos originales de automóviles reducir sustancialmente la cantidad de material y la cantidad de componentes en una unidad de iluminación delantera que el costo de un faro basado en LED se vuelve competitivo con el de una unidad halógena convencional, al mismo tiempo que ofrece características, confiabilidad y rendimiento superiores para cuya tecnología LED es bien conocida.

Avance en producción y eficacia

La nueva era de la iluminación frontal LED, que está surgiendo con la introducción de OSLON Black Flat X, se basa en la exitosa plataforma de la familia de productos OSLON Black Flat existente. Los LED planos negros de OSLON son ampliamente reconocidos por ser las primeras fuentes de luz LED de montaje en superficie que se utilizan en la iluminación delantera de automóviles. Los LED planos negros OSLON reciben su nombre del estilo del paquete: el paquete negro proporciona un alto contraste de 1:200 y el paquete de montaje en superficie plano se puede montar en una PCB utilizando equipo de ensamblaje estándar.

El nuevo OSLON Black Flat X se basa en la última versión de la arquitectura de chip UX3 basada en InGaN de OSRAM. El UX3 proporciona una excelente confiabilidad, alta potencia óptica y buen rendimiento térmico.

Sobre la base de esta plataforma, OSLON Black Flat X se beneficia de varias mejoras, incluida una mayor área de emisión de luz de 1,15 mm² por chip, así como una menor resistencia térmica que los paquetes cerámicos utilizados en los LED automotrices de la competencia. Además, los nuevos productos se caracterizan por una excelente uniformidad de color en todos los ángulos.

Estas nuevas características dan como resultado características de funcionamiento superiores: cada chip LED OSLON Black Flat X produce 460 lm con una corriente de accionamiento de 1 A. Un mayor flujo luminoso se combina con una mayor eficacia luminosa: en la variante de un solo chip KW HHL631.TK de OSLON Serie Black Flat X, el consumo de energía es de solo 3,2 W cuando produce un flujo luminoso de 460 lm.


OSLON Black Flat X está disponible en variantes de 1, 2, 3, 4 y 5 chips, todos alojados en paquetes compactos de montaje en superficie. Por ejemplo, el OSLON Black Flat X de un solo chip se suministra en un paquete plano negro que mide sólo 3,75 mm X 3,75 mm (consulte la Figura 2). Ampliando el rendimiento térmico inherentemente bueno de sus paquetes, los productos OSLON Black Flat son altamente compatibles con PCB con núcleo metálico de aluminio (MCPCB). En todas las versiones, incluso hasta el producto de 5 chips, la confiabilidad del conjunto completo de la placa LED es excelente gracias al coeficiente de expansión térmica estrechamente coincidente del marco metálico del LED y el MCPCB. Además, como cada chip es direccionable individualmente, la salida del LED se puede adaptar dinámicamente para tener en cuenta cualquier caída en el voltaje de la batería cuando se activa la función start-stop del automóvil.

Fig. 2: La variante de un solo chip de la serie OSLON Black Flat X

Una mayor producción conduce a ahorros de costos del sistema

El alto brillo del nuevo OSLON Black Flat X ayuda a transformar la ecuación costo:rendimiento para los fabricantes de automóviles. Ahora, se puede lograr un valor de flujo objetivo con menos chips, lo que reduce el costo de la lista de materiales de un sistema de iluminación frontal. Esta ventaja de costos se ve reforzada por la alta eficacia y la baja resistencia térmica del OSLON Black Flat X de montaje en superficie. Los fabricantes ahora pueden realizar diseños de unidades de iluminación delanteras que no requieren disipador de calor, basándose únicamente en la disipación de calor proporcionada por el núcleo metálico. PCB (MCPCB) en la que se montan los LED. Esta nueva posibilidad ha sido demostrada por un diseño de referencia desarrollado por ams OSRAM y basado en el uso de LED OSLON Black Flat X para la luz de circulación diurna (DRL) y las luces de cruce y de carretera (consulte la Figura 3)..Este diseño de referencia es un faro basado en reflector, pero el mismo enfoque sin disipador de calor podría implementarse igualmente en un diseño basado en lentes de proyección.

Fig. 3: Diseño de referencia para una unidad de iluminación delantera basada en reflector que no requiere disipador de calor.

En este diseño de referencia, el faro de luz de cruce se realiza con dos LED OSLON Black Flat X de doble chip, cada uno montado en su propio MCPCB de aluminio con su propio reflector. El faro de luz de carretera tiene un único LED OSLON Black Flat X de doble chip y un reflector. El DRL se realiza con un LED OSLON Black Flat X de un solo chip y un reflector.

El diseño también incluye un indicador de giro, para proporcionar una unidad de iluminación delantera completa. Accionados a 700 mA, los LED OSLON Black Flat X disipan el calor a través del MCPCB para liberar aire, sin disipador de calor ni ventilador. El calor total disipado es de 9,65 W. Este sistema permanece de forma segura dentro de sus límites operativos incluso cuando se utiliza en condiciones de temperatura ambiente fuera de la carcasa de 70 °C.

Los faros y DRL producen una salida de luz compatible con los estándares de iluminación automotriz: a una temperatura de unión de 150 °C y una corriente de accionamiento de 700 mA, cada chip OSLON Black Flat X produce 270 lm. En estas condiciones consume 2,0 W y disipa 1,15 W de potencia térmica. El rendimiento térmico de esta unidad de iluminación delantera se ilustra en la Figura 4.

Fig. 4: Mapa de calor del diseño de referencia basado en OSLON Black Flat X para una unidad de iluminación delantera. La temperatura de los LED se mantiene de forma segura dentro de los límites permitidos cuando funcionan sin disipador de calor ni ventilador.

La capacidad de una unidad de iluminación delantera basada en LED OSLON Black Flat X para funcionar sin disipador de calor ni refrigeración por aire forzado ofrece varios beneficios importantes:

• Menor costo del sistema, debido a la eliminación de un conjunto de disipador de calor de la lista de materiales.
• Peso reducido
• Ahorro de espacio
  

Además, el funcionamiento con una corriente de accionamiento baja de 700 mA significa que se pueden especificar componentes de accionamiento con una potencia nominal más baja y un coste unitario más bajo. Los LED OSLON Black Flat X cumplen con todos los requisitos de los estándares de producción automotriz: tienen calificación AEC-Q102, ofrecen resistencia a la corrosión Clase 3B y son compatibles con PPAP.

Nueva oportunidad para ampliar la adopción de LED en los faros

La introducción de la serie OSLON Black Flat X hace posible que los fabricantes de iluminación para automóviles implementen nuevos diseños para unidades de iluminación delantera que aprovechan los beneficios clave de la tecnología LED (larga vida útil, alta eficiencia y confiabilidad) al tiempo que limitan el costo del sistema a un nivel comparable. con el de los diseños convencionales basados ​​en halógenos.

Con OSLON Black Flat X, los nuevos diseños pueden eliminar el disipador de calor y simplificar el diseño térmico, lo que lleva a una nueva generación de unidades de iluminación delantera basadas en LED que son competitivas en costo pero ofrecen alto rendimiento y confiabilidad.