Hans Joachim Schwabe撰写
可持续性和二氧化碳足迹是汽车制造商和整个汽车行业在气候变化方面实现新一代和整个社会进步的主要话题。早在十多年前,欧司朗就一直处于这些讨论的最前沿,通过开发和引入全球可更换 LED 光源 (XLS) 解决了循环经济中可能再利用的一个要素。此外,可更换的光源有助于更轻松地拆卸报废车辆 (ELV) ,并能够翻新 RCL 和前照灯,使它们能够作为备件重新使用,从而为解决法雷奥和通用汽车在2024年7月 DVN 快讯中提到的挑战提供了一个选择。
丰田是第一家通过协调多个 1 级和 2 级供应商来塑造和指导这一发展以实现未来目标的 OEM。方法背后的最初想法之一是无需更换整个车灯仅需维修头灯或尾灯所带来的巨大成本节约。几年前,第一批 LED 车灯进入市场。这项技术的主要优势之一在于降低保修成本并提供安全可靠的标准组件,从而避免不安全和廉价的售后市场解决方案。很明显,该计划只有作为一个全球监管的解决方案才能成功,通过全球汽车平台和车型的成本效益开发和生产来实现规模经济,在整个行业拥有稳定、可靠和有竞争力的供应链,这一点从灯丝光源发展历程可以总结得出。

定义:
联合国第 128 号法规定义了机械、电气和光学接口,以确保 LED 光源的替换安全性。这意味着 XLS 光源为停车场的 LED化提供了一种与 LED 替换光源不同的方法,后者可用作售后产品,用于升级灯丝光源。相反,XLS 是基于 LED 特定的特性进行优化的,因此XLS 的应用需要在(循环)车辆设计阶段预先考虑。
历程和产品范围:
丰田于 2015 年启动了这项全球计划,邀请了几家 1 级和 2 级供应商,目标是 2018 年进行全球推广。欧司朗作为小糸的工业合作伙伴参与其中,确保通过联合国标准化实现全球推广,并在其一家工业工厂进行大规模生产。位于德国 Herbrechtingen 的欧司朗制造基地被选为生产地点,与强大的内部研发团队紧密配合,实现了自动化生产。到目前为止,Herbrechtingen 的生产线已生产超过 600 亿个标准化光源,包括白炽灯、卤素灯和 LED 光源。XLS 系列包括可应用于以下信号功能的光源:日行灯、前后雾、尾灯 + 刹车灯和倒车灯。

同时,应用组合中还增加了更多信号功能,包括高位刹车灯和徽标灯。此外,新的想法包括使用 XLS 作为信号投影和 24V 应用的光引擎。
通过努力成功地实现了强大而可靠的产品一代,其“高等级 ppm 率”明显低于百万分之一。遵循循环经济的理念,许多 OEM 决定将 XLS 作为标准与非标准化设计元素相结合,为 OEM 和 一级供应商提供照明设备设计的灵活性。

欧司朗于 2019 年荣获小糸技术奖。业务开发正在进行中,未来几年将在美国和欧洲建立应用程序基础。
技术特点:
使用线性驱动器和旁路设计,即使在低电压 (6V) 下也能确保稳定的光输出,并在高达 16V 的电压下(包括高温)下具有出色的性能。此设计还包括过压保护和温度降额,使其在各种工作条件下都非常可靠。

OSRAM XLS 确保根据相关汽车标准以及全球 OEM 特定要求(辐射/传导抗扰度 (e.g. ISO 11452)、瞬态抗扰度 (e.g. ISO 7637)、静电放电 (e.g. ISO 10605)、电压变化/过压 (e.g. ISO 16750) 和辐射/传导发射(CISPR 25 5 类)实现稳健的 EMC 设计由于线性驱动器拓扑结构,XLS 的电磁辐射为零。

OSRAM XLS 系列满足先进的汽车要求,例如在宽温度范围内具有 6V 停止/启动功能,并支持通过开路行为进行断电检测 <故障模式下为 20mA。它通过确保在 9V 至 16V 的工作电压下电流 >100mA 来避免错误故障检测。

XLS 可用于为简单和复杂的车辆照明设计提供动力,正如 2024 年 6 月底特律等 DVN 活动中所展示的。这包括用于尾灯的复杂导光器,长度超过 1 米,展示了 XLS 在满足 LR6 和 LW7 等最新高流明类别汽车照明需求方面的灵活性和能力。最新的 LW7 / LWYx 前照明演示器将在DVN慕尼黑研讨会上展出。当然,XLS 灯也可以与 PCBA 解决方案混合(混合搭配)。

由于标准化和大规模生产,开发专用 COB 架构的努力得到了回报。该技术以合理的产品成本实现了卓越的热性能,为进一步的高流明封装留出了空间。它还允许灵活使用具有不同光色分档的 LED 芯片。

生产:

欧司朗目前的生产线设计符合工业 4.0 原则。从先进的 COB 开始,其中单个 LED 芯片通过线性驱动器电子元件粘合到 PCB 上。核心元素是色彩控制和光通量的精确调整。

集成生产甚至包含荧光粉转换材料,如果需要,可以进行定制颜色调整。由基于 AI 的工具支持的 100% 在线检测可确保零缺陷、最大产量,并在整个价值链中实现完全可追溯性。
自动化在线成型机能够实现具有不同连接器的 XLS 系列所有类型的产品。
展望和结论:
随着循环设计趋势的不断增长,我们预计 OSRAM XLS 的应用范围将更广。欧盟循环经济图表的所有 7 个点都得到了解决。

在不降低启动/关闭功能、顶级 EMC 和可靠性等性能要求的情况下进一步降低成本的现有趋势将保持不变。
为了满足最新的造型要求,LR6 和 LW7 将提供更高的光通量,LWYx 支持将日行灯和转向信号灯与一个光源相结合,而深红色的 LR5 变体可以满足高级设计需求。
为了将未来的即插即用标准化光源也用于软件驱动的车辆,欧司朗提议简化外部照明的通信协议。这种标准化协议可以通过专用的 ASIC 解决方案完美实施到下一代 XLS 中。
此外,欧司朗认为可以将经过重新测试或新的 (XLS) 光源安装到外饰灯中,作为对从报废车辆上拆卸的备件提供保修的完美杠杆。