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LED汽车照明技术及现状分析

导读: 作为第四代车用光源,LED 有很多优于其他传统光源的特点。为此分析了车用LED 照明的可行性和先进性,介绍了其典型的驱动电路,并着重研究了LED 以及AFS 在汽车前照灯上应用现状。介绍了车用LED 照明面临的问题及应对措施,并对其未来发展进行了展望。

  作为第四代车用光源,LED 有很多优于其他传统光源的特点。为此分析了车用LED 照明的可行性和先进性,介绍了其典型的驱动电路,并着重研究了LED 以及AFS 在汽车前照灯上应用现状。介绍了车用LED 照明面临的问题及应对措施,并对其未来发展进行了展望。

  1 车用LED 照明的可行性和先进性

  在汽车上使用照明光源大约开始于20 世纪初。最先使用的是煤油灯和乙炔灯,1910 年开始使用电光源,先后经历了白炽灯、卤钨灯及高强度放电式气体灯HID(Intensity Discharge Lamp), 自1985 年开始进入了LED车用灯时代。同时LED 灯应用于自适应前照系统AFS(Adaptive Front Lighting System)的技术随之出现。

  目前,LED 已被众多汽车厂商加以利用制造出各种车灯款式。宝马、福特、本田、丰田、奔驰、奥迪等着名品牌车为了提高各自的总体竞争力, 纷纷推出配有各式各样LED 车灯的新款轿车以吸引顾客。LED 具有很多其他光源所不具备的优点:(1) 寿命长、抗震性好。LED 的使用寿命理论上可达5 万小时, 实际寿命也可达2 万小时( 普通的卤素灯泡仅为150 ~500 小时左右) , 一般都要超过汽车本身的寿命。另外,LED 的基本结构中没有易损可动部件, 故抗震性能非常好。(2) 节能环保。LED在低电压小电流的条件下就能够获得足够亮度, 其耗电量仅为相同亮度白炽灯的10%~20%;LED 光源中不含危害人体健康的汞, 生产过程和废弃物不会造成环境污染。(3) 响应速度快。与白炽灯相比,LED 灯的响应时间已经达到了几十纳秒, 这样, 当采用LED 作为汽车尾灯时, 可以使后续汽车司机更早反应, 以减少交通事故的发生。(4) 体积小。小巧的LED 可使汽车风格的设计更加自由、多样化, 从而使车型更加时尚; 与传统光源相比,LED 信号灯系统的安装深度可以减少80 mm, 这一点对于汽车造型和内部零件布置具有重要意义。

  目前汽车产业在全球经济中仍然是支柱产业, 并处在飞速发展的关键时期, 其必定会带动车用灯具的发展, 为LED 在汽车上的应用提供广阔的市场空间。

  2 车用LED 照明的驱动电路

  LED 属于电流控制型半导体器件, 图1 是LED 的伏安特性曲线。由图1 可知, 此曲线比较陡, 在正向导通之前LED 几乎无电流流过; 当正向电压超过开启电压时,电流就急剧上升, 发光亮度L 与正向电流IF近似成正比:L=KIF, 其中K 为比例系数, 故可以通过控制LED 的IF来控制其发光亮度。因此, 为了保证其亮度的一致性, 通常采用恒流源驱动电路。

  

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