Der Aufbau, das Leuchtprinzip und die Vorteile von LED-Autobeleuchtung

Als unverzichtbares Beleuchtungsgerät für Nachtfahrten werden Autolichter durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der LED-Technologie von immer mehr Automobilherstellern als bevorzugtes Produkt angesehen. Unter LED-Autoleuchten versteht man Lampen, die LED-Technologie als Lichtquelle innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs nutzen. Für externe Beleuchtungsgeräte gelten mehrere komplexe Standards wie thermische Grenzwerte, elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und Lastabwurftests. Diese LED-Autoleuchten verbessern nicht nur die Lichtwirkung des Fahrzeugs, sondern sorgen auch für ein angenehmeres Innenraumklima.

Bau von LED-Scheinwerfern
Zu den Grundkomponenten von LED gehören Golddraht, LED-Chip, reflektierender Ring, Kathodendraht, Kunststoffdraht und Anodendraht.
Der Kernbestandteil einer LED ist der Chip, der aus einem Halbleiter vom p-Typ und einem Halbleiter vom n-Typ besteht. Die zwischen ihnen gebildete Struktur wird als pn-Übergang bezeichnet. Wenn am PN-Übergang bestimmter Halbleitermaterialien eine kleine Anzahl von Ladungsträgern mit der Mehrheit der Ladungsträger rekombiniert, wird überschüssige Energie in Form von Licht freigesetzt und elektrische Energie in Lichtenergie umgewandelt. Wenn eine Sperrspannung an den pn-Übergang angelegt wird, ist es schwierig, eine kleine Menge an Ladungsträgern zu injizieren, sodass keine Lumineszenz auftritt. Diese Art von Diode, die auf dem Prinzip der injektionsbasierten Lumineszenz basiert, wird als Leuchtdiode bezeichnet und üblicherweise als LED abgekürzt.

Der Leuchtprozess von LED
Unter der Vorwärtsspannung einer LED werden Ladungsträger injiziert, rekombiniert und mit minimaler Lichtenergie in den Halbleiterchip eingestrahlt. Der Chip ist in sauberes Epoxidharz eingekapselt. Wenn Strom durch den Chip fließt, wandern negativ geladene Elektronen in den positiv geladenen Lochbereich, wo sie sich treffen und rekombinieren. Sowohl Elektronen als auch Löcher zerstreuen gleichzeitig Photonen und setzen sie frei.
Je größer die Bandlücke, desto höher ist die Energie der erzeugten Photonen. Die Energie der Photonen hängt mit der Farbe des Lichts zusammen. Im sichtbaren Spektrum haben blaues und violettes Licht die höchste Energie, während oranges und rotes Licht die niedrigste Energie haben. Aufgrund der unterschiedlichen Bandlücken verschiedener Materialien können sie Licht unterschiedlicher Farbe aussenden.
Wenn sich die LED im Vorwärtsbetriebszustand befindet (also Vorwärtsspannung anlegt), fließt Strom von der Anode zur Kathode der LED und der Halbleiterkristall emittiert Licht in verschiedenen Farben von Ultraviolett bis Infrarot. Die Intensität des Lichts hängt von der Stärke des Stroms ab. LEDs können mit Hamburgern verglichen werden, bei denen das Leuchtmaterial wie ein „Fleischfladen“ in einem Sandwich aussieht und die oberen und unteren Elektroden wie Brot mit Fleisch dazwischen aussehen. Durch die Erforschung von Leuchtstoffen haben die Menschen nach und nach verschiedene LED-Komponenten mit höherer Lichtfarbe und höherer Effizienz entwickelt. Obwohl es bei LEDs verschiedene Änderungen gibt, bleiben ihr Leuchtprinzip und ihre Struktur im Wesentlichen unverändert. Das Jinjian Laboratory hat eine Testlinie für Chips bis hin zu Beleuchtungskörpern in der optoelektronischen LED-Industrie eingerichtet und bietet Lösungen aus einer Hand, die alle Aspekte von Rohstoffen bis hin zu Produktanwendungen abdecken, einschließlich Fehleranalyse, Materialcharakterisierung, Parameterprüfung usw., um Kunden zu helfen Verbesserung der Qualität, Ausbeute und Zuverlässigkeit von LED-Produkten.

Vorteile von LED-Leuchten
1. Energieeinsparung: LEDs wandeln elektrische Energie direkt in Lichtenergie um und verbrauchen dabei nur die Hälfte herkömmlicher Lampen. Dadurch wird der Kraftstoffverbrauch gesenkt und Schäden an Fahrzeugschaltkreisen durch übermäßigen Laststrom vermieden.
2. Umweltschutz: Das LED-Spektrum enthält keine ultravioletten und infraroten Strahlen, hat eine geringe Wärmeentwicklung, keine Strahlung und geringe Blendung. LED-Abfälle sind recycelbar, quecksilberfrei, schadstofffrei, berührungssicher und eine typische grüne Lichtquelle.
3. Lange Lebensdauer: Im Inneren des LED-Lampenkörpers befinden sich keine losen Teile, wodurch Probleme wie Glühfadenverbrennung, thermische Ablagerung und Lichtabfall vermieden werden. Bei entsprechendem Strom und Spannung kann die Lebensdauer von LEDs 80.000 bis 100.000 Stunden erreichen, was mehr als zehnmal länger ist als bei herkömmlichen Lichtquellen. Es zeichnet sich durch einmaligen Austausch und lebenslange Nutzung aus.
4. Hohe Helligkeit und hohe Temperaturbeständigkeit: LEDs wandeln elektrische Energie direkt in Lichtenergie um, erzeugen weniger Wärme und können sicher berührt werden.
5. Kleine Größe: Designer können das Muster der Beleuchtungskörper frei ändern, um die Vielfalt des Fahrzeugdesigns zu erhöhen. LED erfreut sich aufgrund seiner Vorteile bei Automobilherstellern großer Beliebtheit.
6. Hohe Stabilität: LEDs haben eine starke seismische Leistung, sind in Harz eingekapselt, brechen nicht leicht und sind leicht zu lagern und zu transportieren.
7. Hohe Lichtreinheit: LED-Farben sind lebendig und hell, ohne dass eine Lampenschirmfilterung erforderlich ist, und der Lichtwellenfehler beträgt weniger als 10 Nanometer.
8. Schnelle Reaktionszeit: LEDs benötigen keine Heißstartzeit und können Licht in nur wenigen Mikrosekunden aussenden, während herkömmliche Glaskolben eine Verzögerung von 0,3 Sekunden erfordern. In Anwendungen wie Rücklichtern trägt die schnelle Reaktion von LEDs dazu bei, Auffahrunfälle wirksam zu verhindern und die Fahrsicherheit zu verbessern.


Zeitpunkt der Veröffentlichung: 06.09.2024