高亮度LED在汽車照明應(yīng)用的問題

毋庸置疑，采用高亮度LED照明將成為未來(lái)汽車的主要特征，這歸功于LED相對(duì)于傳統(tǒng)的白熾光照明方案所具有的許多基本優(yōu)勢(shì)。此外，采用LED照明也可帶動(dòng)汽車設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)風(fēng)格上的變化。然而，正像任何創(chuàng)新技術(shù)一樣，LED在被廣泛用于汽車照明之前，仍需要克服許多困難。

　　關(guān)鍵特性

　　1.可靠性與使用壽命

　　LED的預(yù)期使用壽命為5萬(wàn)個(gè)小時(shí)，而鹵鎢燈為2萬(wàn)個(gè)小時(shí)，鎢白熾燈為3千個(gè)小時(shí)。相對(duì)于白熾燈，LED的結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，不容易受振動(dòng)影響，使用過程中光輸出亮度也不會(huì)明顯下降?；诙鄠€(gè)LED的照明方案還具備“冗余度”好處，即使一個(gè)LED出現(xiàn)故障，仍可以繼續(xù)使用照明裝置。正確使用LED(特別是正確控制LED的溫度)，可有效延長(zhǎng)LED的預(yù)期壽命。相反，如果溫度過高，LED很容易損壞。LED應(yīng)用在汽車照明上還牽涉許多法律定義問題。大多數(shù)國(guó)家對(duì)剎車燈或頭燈故障――燈亮或熄滅有明確定義。但對(duì)采用多個(gè)LED的燈，很難準(zhǔn)確定義照明燈是否已經(jīng)損壞。制造商與立法機(jī)構(gòu)正在定義LED的使用方法。

　　2.效率/每瓦流明

　　與標(biāo)準(zhǔn)的白熾燈相比，LED消耗每單位電能可以產(chǎn)生更多的光輸出。但與鹵素?zé)粝啾葧r(shí)，LED的實(shí)際光輸出的優(yōu)勢(shì)并不明顯。最新的LED具備出色的流明每瓦數(shù)值，但某些數(shù)值是在優(yōu)化條件下取得的，而通常不是在最高輸出條件下獲得的。一般而言，當(dāng)LED的電流增加時(shí)，光輸出量并未呈線性增加。因此，即使 LED在0.5A電流下輸出x流明，它在1.0A電流下也不會(huì)輸出2x流明。

　　3.響應(yīng)速度

　　以剎車燈和方向指示燈管為例，假設(shè)車輛時(shí)速為125公里/小時(shí)，即35米/秒時(shí)，白熾燈的熱啟動(dòng)時(shí)間約為250毫秒，而反應(yīng)迅速的LED可提早約8米距離發(fā)出剎車警告，從而有效避免汽車相撞。指示燈也是如此。

　　4.方向性

　　另一個(gè)關(guān)鍵特性是LED的發(fā)光方式。與白熾燈不同，LED只透過一個(gè)表面發(fā)光，這對(duì)頭燈與航圖燈應(yīng)用有好處，但可能不適合車廂照明燈其它照明應(yīng)用。

　　控制LED的方法

　　1.電流控制

　　LED的一個(gè)基本問題是，LED是由電流控制的器件，其電壓降相對(duì)較低。最簡(jiǎn)單的方法是使用電阻限制LED的電流，但該方法并不適合采用額定電壓為 12V或24V電池的系統(tǒng)，因?yàn)殡姵氐膶?shí)際電壓是從6V至18V或12V至36V。因此，如果需要保持亮度，就必須進(jìn)行恒流控制。

　　2.電流的線性控制

　　線性控制指通過線性調(diào)節(jié)器保持通過LED的電流為常數(shù)。線性控制在某些情況下效率很低，例如，正向電壓為3.5V的單1A(3W)LED，需要調(diào)節(jié)器在保持1A電流的同時(shí)將的額定12V電源|穩(wěn)壓器降至8.5V，這樣使用3WLED將浪費(fèi)8.5W的功率。線性電流控制是產(chǎn)生噪聲最少的技術(shù)，而且從 EMC角度看，線性電流控制最安全。

　　3.開關(guān)式調(diào)節(jié)器

　　電感式開關(guān)恒流技術(shù)雖然產(chǎn)生的電子噪聲較多，但它的效率更高。根據(jù)LED的使用數(shù)量，可以采用降壓或降/升壓調(diào)節(jié)器。