汽車(chē)LED照明系統的挑戰和解決方案

一直以來(lái)，汽車(chē)的剎車(chē)燈、轉向信號燈、倒車(chē)燈以及車(chē)尾霧燈都采用21W到27W、亮度為280至570流明的鎢絲燈泡作為光源。車(chē)尾燈、泊車(chē)燈、車(chē)側顯示燈以及轉向信號閃燈采用4W至10W、亮度為40至130流明的鎢絲燈泡，汽車(chē)頭燈則采用高亮度的氙氣熒光管（HID）。但在汽車(chē)照明中，越來(lái)越多地采用LED作為光源。尾部中央高位剎車(chē)燈是最早采用LED的汽車(chē)燈。另外，在車(chē)燈市場(chǎng)上，其他車(chē)外照明和指示燈如剎車(chē)燈、轉向信號燈以及車(chē)內照明燈都已改用LED燈泡。近年來(lái)，車(chē)外照明燈，如白天行車(chē)燈（DRL），以及車(chē)頭近光燈都開(kāi)始改用LED燈泡。預計汽車(chē)大燈也會(huì )很快改用高亮度LED燈。此外，在車(chē)身內部，一些車(chē)內顯示器的背光也開(kāi)始采用LED作為光源，如儀表盤(pán)以及TFT顯示器。
汽車(chē)LED照明系統的優(yōu)點(diǎn)

白光LED的色溫約為6000K，視覺(jué)上幾乎等同于自然光。由于人眼區分顏色的能力在自然背景條件下是最好的。在晚上，人眼只有在自然的色彩情況下，對景物或馬路邊沿才有很好的區分能力。

LED燈的平均壽命比鎢絲燈以及高亮度熒光燈管長(cháng)，而且更加穩定可靠。如可以減少出故障的幾率，同時(shí)無(wú)需頻繁地更換燈泡，省卻了很多麻煩。而且采用LED可以節省更多的能源。LED燈外形更小，更容易裝入燈座內，在占用更少空間的同時(shí)，更容易配合時(shí)尚的燈飾設計。更為重要的是，LED剎車(chē)燈的啟動(dòng)速度更快。LED剎車(chē)燈的點(diǎn)亮時(shí)間僅為50ms左右，比鎢絲燈泡的啟動(dòng)時(shí)間快大約250ms，從而降低了被尾隨車(chē)輛碰撞的危險。另外，LED是固態(tài)光源，可以承受更大的震動(dòng)。

驅動(dòng)LED燈的技術(shù)要求

由于LED的亮度與流過(guò)的電流成正比，所以需要恒定的電流源來(lái)驅動(dòng)LED。在任何情況下，流過(guò)LED的電流要保持恒定，才能確保LED亮度的一致性。另外還需要在任何情況下都能將紋波電流控制在可接受的水平。所以說(shuō)LED驅動(dòng)器的設計屬于電源轉換電路設計，其特點(diǎn)是恒流輸出而非恒壓輸出。

在LED驅動(dòng)器設計中，必須增加阻塞電路，為防止電源反向操作提供保護。我們會(huì )遇到的另外一個(gè)挑戰是要在汽車(chē)冷啟動(dòng)或負載斷電的情況下確保LED能夠正常工作。在正常操作的情況下，小轎車(chē)的電池供電電壓介于9V與16V之間（例如12V系統總線(xiàn)），而大貨車(chē)的電池供電電壓則介于18V與32V之間（例如24V系統總線(xiàn)）。在出現負載斷電或冷啟動(dòng)的情況時(shí)，電池的輸入電壓范圍會(huì )與正常的范圍有很大的出入。

在發(fā)電機運行期間，如果電池的供電被突然截斷，此時(shí)發(fā)電機會(huì )繼續發(fā)電，使用發(fā)電機供電的電容等用電部分就會(huì )出現電壓突然增高的現象，如果不采取保護措施，將會(huì )損壞用電器。如果LED的驅動(dòng)不是恒流驅動(dòng)，LED的電流就會(huì )有所變化，造成LED的亮度變化，這就是為什么目前的汽車(chē)燈會(huì )存在閃爍現象。下面是一個(gè)負載斷電測試的一個(gè)定義，用來(lái)模仿負載突斷的一些情形。不同的汽車(chē)廠(chǎng)商采用不同的標準，因此負載斷電測試的定義也各不相同，圖1只是其中一個(gè)案例。

圖1 負載斷電測試的定義