广泛应用于未来汽车的高亮LED照明方案

1、广泛应用于未来汽车的高亮led照明方案毋庸置疑，高亮 将成为将来一代汽车的主要特征。这是因为 led 相对于传统的白炽光照明计划，具备许多重要优势。同时，采纳 led 也可带动技术上，甚至汽车设计风格上的变幻。但是，正如任何革新技术，led 在广泛运用于汽车照明前，仍有许多困难需要克服。1 牢靠性与持久性led 的相对预期寿命为 5 万小时，而卤素钨灯为 2 万小时，卤素白炽灯为 3 千小时。相对于白炽灯，led 的结实结构更不简单被振动影响，用法过程中光输出透亮度也不会显然下降。采纳多 led 照明计划，具备“冗余零件”的附带优点，即使一盏 led 浮现故障，照明装置仍可继续运行。正确用法

2、led(特殊是正确控制 led 的温度)，可有效延伸 led 的预期寿命。相反用法温度过高，led 将很简单损坏。 应用在汽车照明上，牵涉许多法律定义问题。多数国家已明确定义刹车灯或头灯故障灯亮着或熄灭。对于多 led 照明灯，很难精确定义照明灯是否已经损坏。生产商与立法机构正在定义 led 的用法办法。图1 led灯的方向2 功效/每瓦流明与标准白炽灯泡相比，led 的每单位电能具备较高的光输出。但是，与卤素灯相比时，实际光输出的优势并不显然。最新型的 led 具备精彩的每瓦流明数值，但某些数值是在优化条件下取得，且通常并非在高的输出条件下得出。普通而言，当 led 的增强时，光输出量并未呈

3、线性增强。因此，即使 led 在 0.5a电量时产生 x 流明，在 1.0a电量时也不会产生 2 x 流明。图2 incandescent白织灯3 响应速度例如，对于刹车与方向指示灯管，车辆时速为 125 公里，即 35 米/秒时，白炽灯泡的热启动时光约为 250 毫秒。具备即时反应的led 可提早约 8 米距离发出刹车警告，从而有效避开汽车相撞。指示灯也是如此。4 方向性led的发光方式，是呈单点的特性。与白炽灯不同，led只透过单表面发光。这比较适合头灯与航图灯用法，但对于其他照明应用(如车厢照明)用法led将可能浮现问题。5 控制 led 的办法5.1 电流控制led 是具备相对较低降的

4、电流控制装置，这是需要解决的主要问题。最容易的办法是用法器，限制 led 的电流。但该办法并不适用于额定 12v或 24v电池系统，由于实际电压是从6v至 18v 或 12v 至 36v。因此，假如需要保持照明度，必需举行恒流控制。5.2 电流线性控制线性控制指透过线性恒流器，保持 led 的电流稳定。线性控制在某些状况下效率较低，例如，具备 3.5 v正向电压的单1a (3w) led，需要稳流器将 1a 的额定 12v 电源降低 8.5v，用法 3w led 将铺张 8.5w 的功率!线性电流控制是噪音最低的技术，且从 角度看，线性电流控制是最平安的电流控制办法。5.3 开关式稳流器式开关

5、恒流技术虽然产生较高的电子噪音，但却是更高效率的解决计划，按照 led 的用法数量，可以采纳降压或降压/升压技术。6 led在汽车领域应用所濒临的挑战6.1 emc 问题必需尽量削减辐射与传导噪音，将噪音控制在容许极限内。 (脉宽调制)技术提供固定频率，并相对较简单举行过滤。但是，led 负载较为稳定，因此，假如实行适当措施，则滞环(“bang bang”)控制器及pfm(脉冲频率调制)是合适的挑选。有趋势将开关式恒流器的频率提升，以削减电感器/器的体积，对于汽车应用，这并不是最佳的解决计划。将频率保持于较低水平，有助于避开干扰问题。基础频率的“颤动”，或“扩展频谱”技术，的确有助于符合准峰值

6、 emc 测试。但是，最佳的办法是不产生任何辐射，而任何开关式恒流器均难于达到此要求。热辐射、热传导与热量管理，用法高亮 led 的用户(特殊是汽车创造业)，所濒临的关键问题与最大难题之一，是led 的自热问题。led 的每瓦流明已取得了很大改进，但事实是 led 的多数电能均被转化为传导热。led 具备辐射热较低的优点，适合用于车厢照明。相反，在严寒气候中，头灯的辐射热却可有效溶化透镜上的雪。因此，热量管理是有效控制 led 的关键。热量控制主要指温度增强时削减电流。用法高亮 led 的优点，是电流变幻较大时，眼睛无法察觉到亮度的变幻。普通来说，电流下降 25% 时，单 led 的亮度变幻并

7、不显然。但是，led 会随温度与电流的变幻而转变色彩特征，这点是否会影响汽车照明应用仍有待探讨。led 的频谱是否适用于照明，在普通夜视效果下是否会影响驾驶者的距离感，这些问题可能更为重要。采纳pwm办法来减低亮度比，而非直流电控制，可得到更大的光暗比例且色温不会发生变幻，所以 pwm 减低亮度是较好办法。但是，频率的挑选也很重要。普通认为 200hz 是不错的挑选，由于 200hz 超出了人眼的闪动感觉。同时，较低的频率可确保处于开关式恒流器的转换频率之下。但是，必需预见到头灯存在频闪效应的潜在问题。较为合适的办法，是用法更高频率来调整 led 的亮度，从而避开“偏摆”效应。同时，必需谨慎挑

8、选电感器，避开汽车内产生声频噪音。6.2 温度感测led 的温度感测也是需要解决的问题，广泛采纳的办法是热敏电阻器。用法热敏电阻器必需非常当心，温度控制响应应设定为 led 需要电流削减温度的上限响应。当环境温度降低时，容易的温度控制可导致 led 的电流增强。图3 led的典型响应要求7 led 的用法范围led 主要应用于两个领域：外部与内部照明。外部设备涉及热量极限与大量 emc 问题。同时还有突卸负荷测试的许多复杂标准。驱动led 必需符合汽车 emc 规格的严格要求。对于通过高效、电感开关式恒流器驱动的 led，符合上述要求将有一定难度，全部预防措施将增强总体计划的成本，在此类应用领

9、域，头灯、雾灯及指示灯是目标应用。因为 led 所具备的优点，营造车内舒服环境时可广泛用法 led。仪表组照明、踏板照明灯、航图灯、后雾灯、汽车后部的刹车与指示灯，用于显示汽车“消遣信息”的平面屏幕显示的混色背光照明及气氛照明，无疑将增强 led 的应用。zetex 的 led 产品用于容易开关 led 负荷的 bsp75 装置，是“结实耐用”，并具备 esd额定规格及过温过电流与过电压庇护装置的fet。该装置适用于引擎室内开关达至 1.2a 的 led。假如需要同时监控电流(如显示一系列刹车 led 照明装置故障)，那么zetex的电流监测器zxct1081 将适合用于 125oc 及 60v 浪涌电压。对于车内 led 控制，zetex 生产的一系列开关式恒流器，