LED 자동차 조명의 구조, 발광 원리 및 장점

야간 운전에 없어서는 안 될 조명 장치인 자동차 조명은 LED 기술의 지속적인 발전으로 점점 더 많은 자동차 제조업체에서 선호하는 제품으로 인식되고 있습니다. LED 자동차 조명은 LED 기술을 차량 내부 및 외부의 광원으로 사용하는 램프를 말합니다. 외부 조명 장비에는 열 제한, 전자기 호환성(EMC) 및 부하 차단 테스트와 같은 여러 복잡한 표준이 포함됩니다. 이러한 LED 자동차 조명은 차량의 조명 효과를 향상시킬 뿐만 아니라, 더욱 편안한 실내 환경을 만들어 줍니다.

LED 헤드라이트 구성
LED의 기본 구성 요소에는 금 와이어, LED 칩, 반사 링, 음극 와이어, 플라스틱 와이어 및 양극 와이어가 포함됩니다.
LED의 핵심부품은 p형 반도체와 n형 반도체로 구성된 칩이며, 이들 사이에 형성된 구조를 pn접합이라고 한다. 특정 반도체 재료의 PN 접합에서는 소수의 전하 캐리어가 대다수의 전하 캐리어와 재결합할 때 과잉 에너지가 빛의 형태로 방출되어 전기 에너지를 빛 에너지로 변환합니다. pn 접합에 역전압을 가하면 소량의 전하 캐리어를 주입하기 어려워 발광이 일어나지 않는다. 이러한 주입 기반 발광 원리를 바탕으로 제작된 다이오드를 발광 다이오드(Light Emitting Diode)라고 하며, 흔히 LED라고 줄여 부른다.

LED의 발광 과정
LED의 순방향 바이어스 하에서 전하 캐리어는 최소한의 빛 에너지로 반도체 칩에 주입, 재결합 및 방사됩니다. 칩은 깨끗한 에폭시 수지로 캡슐화되어 있습니다. 전류가 칩을 통과할 때 음전하를 띤 전자는 양전하를 띤 정공 영역으로 이동하여 만나고 재결합합니다. 전자와 정공은 동시에 광자를 소멸하고 방출합니다.
밴드갭이 클수록 생성된 광자의 에너지는 더 높아집니다. 광자의 에너지는 빛의 색과 관련이 있습니다. 가시광선 스펙트럼에서 파란색과 보라색 빛은 가장 높은 에너지를 가지며, 주황색과 빨간색 빛은 가장 낮은 에너지를 갖습니다. 서로 다른 물질의 서로 다른 밴드 갭으로 인해 서로 다른 색상의 빛을 방출할 수 있습니다.
LED가 순방향 작동 상태(즉 순방향 전압 인가)에 있을 때 전류는 LED의 양극에서 음극으로 흐르고 반도체 결정은 자외선에서 적외선까지 다양한 색상의 빛을 방출합니다. 빛의 강도는 전류의 크기에 따라 달라집니다. LED는 햄버거에 비유할 수 있는데, 발광 물질은 샌드위치 속 '고기 패티'와 같고, 상부 전극과 하부 전극은 고기가 들어간 빵과 같습니다. 발광 재료 연구를 통해 사람들은 점점 더 높은 광색과 효율을 갖춘 다양한 LED 부품을 개발해 왔습니다. LED에는 다양한 변화가 있지만 발광 원리와 구조는 기본적으로 변하지 않습니다. Jinjian Laboratory는 LED 광전자 산업의 칩부터 조명 기구까지 포괄하는 테스트 라인을 구축하여 고장 분석, 재료 특성화, 매개 변수 테스트 등을 포함하여 원자재부터 제품 응용까지 모든 측면을 포괄하는 원스톱 솔루션을 제공하여 고객에게 도움을 드리고 있습니다. LED 제품의 품질, 수율 및 신뢰성을 향상시킵니다.

LED 조명의 장점
1. 에너지 절약: LED는 전기 에너지를 빛 에너지로 직접 변환하여 기존 램프의 절반만 소비하므로 연료 소비를 줄이고 과도한 부하 전류로 인한 자동차 회로 손상을 방지합니다.
2. 환경 보호 : LED 스펙트럼에는 자외선 및 적외선이 포함되어 있지 않으며 발열이 적고 방사선이 없으며 눈부심이 적습니다. LED 폐기물은 재활용이 가능하고, 수은이 없고, 무공해이며, 만져도 안전하며, 전형적인 녹색 광원입니다.
3. 긴 수명: LED 램프 본체 내부에 느슨한 부품이 없어 필라멘트 연소, 열 증착 및 빛 부패와 같은 문제를 방지합니다. 적절한 전류와 전압에서 LED의 수명은 80,000~100,000시간에 달할 수 있으며 이는 기존 광원보다 10배 이상 더 깁니다. 1회 교체로 평생 사용이 가능한 특징이 있습니다.
4. 고휘도 및 고온 저항: LED는 전기 에너지를 빛 에너지로 직접 변환하고 열 발생이 적으며 안전하게 만질 수 있습니다.
5. 작은 크기: 디자이너는 조명기구의 패턴을 자유롭게 변경하여 자동차 스타일링의 다양성을 높일 수 있습니다. LED는 그 자체의 장점으로 인해 자동차 제조업체에서 큰 선호를 받고 있습니다.
6. 높은 안정성: LED는 강력한 내진 성능을 가지며 수지로 캡슐화되어 쉽게 깨지지 않으며 보관 및 운반이 쉽습니다.
7. 높은 발광 순도: LED 색상은 전등갓 필터링이 필요 없이 생생하고 밝으며 광파 오류는 10나노미터 미만입니다.
8. 빠른 응답 시간: LED는 핫 스타트 시간이 필요하지 않으며 단 몇 마이크로초 내에 빛을 방출할 수 있는 반면, 기존 유리 전구는 0.3초의 지연이 필요합니다. 미등과 같은 응용 분야에서는 LED의 빠른 응답이 효과적으로 후방 충돌을 방지하고 주행 안전성을 향상시킵니다.


게시 시간: 2024년 9월 6일