高亮LED将成为未来一代汽车的主要特征
摘要: 毋庸置疑,高亮LED将成为未来一代汽车的主要特征,这是由于LED相对于传统的白炽光照明方案,具备许多重要优势。同时,采用LED也可带动技术上,甚至汽车设计风格上的变化。
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。线性控制在某些情况下效率较低,例如,具备3.5V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,使用3WLED将浪费8.5W的功率!线性电流控制是噪音最低的电子技术,且从EMC角度看,线性电流控制是最安全的电流控制方法。
开关式稳流器
电感式开关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方案,根据LED的使用数量,可以采用降压或降压/升压技术。
LED在汽车领域应用所面临的挑战
EMC问题
必须尽量减少辐射与传导噪音,将噪音控制在容许极限内。PWM(脉宽调制)技术提供固定频率,并相对较容易进行过滤。但是,LED负载较为稳定,因此,如果采取适当措施,则滞环(“bangbang”)控制器及PFM(脉冲频率调制)是合适的选择。有趋势将开关式恒流器的频率提升,以减少电感器/电容器的体积,对于汽车应用,这并不是最佳的解决方案。将频率保持于较低水平,有助于避免干扰问题。
基础频率的“抖动”,或“扩展频谱”技术,确实有助于符合准峰值EMC测试。但是,最佳的方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
使用高亮LED的用户(特别是汽车制造业),所面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,在寒冷气候中,头灯的辐射热却可有效融化透镜上的雪。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加时减少电流。使用高亮LED的优点,是电流变化较大时,眼睛无法察觉到亮度的变化。一般来说,电流下降25%时,单LED的亮度变化并不明显。但是,LED会随温度与电流的变化而改变颜色特征,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,在一般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。
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