解析汽車LED燈調光的因素

問

夜間駕駛時，看到汽車的前大燈和尾燈，你會因為什么而對它著迷？

答

車身造型師設計出令人贊嘆的前大燈和尾燈輪廓和外形，激發(fā)消費者的購買欲望

政府監(jiān)管機構關注光束的形狀和亮度

系統(tǒng)架構師決定光源和功能

光學工程師開發(fā)了反光鏡和玻璃特性

機械工程師選擇材料并設計光源的物理結構

電氣工程師設計電路為光源供電并與車載電子設備通訊

LED燈

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舊的車燈多采用氙氣燈，而隨著發(fā)光二極管（LED）燈在家庭中的使用日益普遍，它在汽車市場也逐漸受到追捧。LED汽車尾燈和剎車燈便是一個例證。設計人員經(jīng)常使用一組共享的LED串作為這兩種車燈的光源。當駕駛員剎車時，剎車燈變亮，而尾燈則變暗。這一功能是設計人員通過驅動LED光源的電子設備中的調光功能實現(xiàn)的。

圖1：驅動汽車照明LED的典型架構的框圖

調光因素

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汽車LED前大燈和尾燈系統(tǒng)調光中的一些關鍵考慮因素包括：

帶PWM的LED驅動器：如圖1所示，LED驅動器，即向LED提供電流的電子電路，從定時器電路接收脈寬調制（PWM）信號。該PWM信號的占空比控制LED驅動器驅動的平均電流，而平均電流又控制LED光源的亮度。因此，當駕駛員剎車時，來自LED的光變亮，而僅提示周圍車輛和行人時，則光被調暗。電子設計工程師通常使用TI的555定時器集成電路（IC）生成PWM信號，該定時器集成電路（IC）廣泛用于汽車、工業(yè)和其它很多行業(yè)。

占空比精度：基于555定時器的PWM信號的缺點是占空比的精度不足。影響占空比的555定時器IC參數(shù)在不同的IC上會各不相同；這意味著即使設計中的每個組件值都相同，一個555 IC定時器產(chǎn)生的占空比與另一個555 IC產(chǎn)生的占空比也可能會不同。而在汽車中，這就意味著左右兩側的尾燈亮度可能不同。解決這個問題的方法之一，是用以晶體為時鐘源的微控制器代替555 IC，從而生成精確的占空比PWM信號。但是，這個解決方案需要使用更多的昂貴部件和更復雜的軟件編程。另一種方法是在制造過程中校準尾燈的亮度。但是，這種方法要求電子設備支持校準，因而所需的生產(chǎn)時間更長，也會提高整體的產(chǎn)品成本。

反饋：第三種可能性是使用反饋。圖2描述了這一方法。原理很簡單：將PWM占空比與精確參考值進行比較，然后相應地調整定時器的電路輸出。這種方法操作簡單而且成本效益較高。

圖2：框圖中添加了反饋，用于提高TI 555定時器電路生成的PWM信號的精度