LED控制卡為汽車LED照明帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)

LED控制卡為汽車LED照明帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)

在過去的十年里，汽車電子產(chǎn)品有了突飛猛進的發(fā)展，車載電子控制、車載信息服務(wù)以及娛樂系統(tǒng)不管是在數(shù)量上還是在精細程度上都有了顯著的提高。

　　LED照明??

　　諸如小外形尺寸、低功耗和快速接通時間等優(yōu)勢開創(chuàng)了高亮度LED被當(dāng)今汽車所廣泛采用的局面。LED在汽車中的初始應(yīng)用是中央高架停車燈（CHMSL）；這些LED與LED控制卡應(yīng)用使用紅光LED來提供一個非常扁薄的照明陣列，該照明陣列易于安裝，而且永遠不需要更換。??

　　傳統(tǒng)上，白熾燈泡是最為經(jīng)濟的光源，而且仍然被許多汽車所采用。然而，隨著可用照明空間的日益縮小以及對照明光源使用壽命要求的不斷提高，由LED所提供的燈光色彩和設(shè)計方案正在迅速取代白熾燈泡應(yīng)用。即使是傳統(tǒng)的CCFL TFT-LCD背光源應(yīng)用，目前也在逐漸地被白光LED陣列所取代。??

　　更有甚者，人們還在利用一種電’可操縱’型高電流LED陣列來開發(fā)車前燈，而該領(lǐng)域一直是被鹵素/氙燈絲設(shè)計所把持的。幾乎所有的汽車照明應(yīng)用（包括車身內(nèi)部/外部照明和背光照明應(yīng)用）都將逐步過渡為采用LED。采用LED的好處具有諸多積極的含意。首先（也許是最重要的一點），它永遠不需要更換，因為其長達100,000小時的固態(tài)壽命（服役年限：11年半）比汽車的使用壽命還要長。這使得汽車制造商能夠把它們永久性地嵌入車艙內(nèi)的照明系統(tǒng)中，而無需像以往那樣留有用于更換燈絲燈泡的入口。由于LED控制卡照明系統(tǒng)不需要白熾燈泡所要求的安裝深度或面積，因此還可使汽車的造型發(fā)生顯著的變化。LED照明及 LED控制卡系統(tǒng)的另一項優(yōu)勢是其具有低功耗，因而能夠使得耗油量有所減少。??

　　汽車LED照明的設(shè)計參數(shù)??

　　為了確保最佳的性能和長久的工作壽命，LED需要一個有效的驅(qū)動電路既LED控制卡。這些LED控制卡驅(qū)動電路必須能夠從一根相當(dāng)苛刻的汽車電源總線獲取工作電源，而且還應(yīng)兼具成本和空間’效益性’。為了維持其長久的工作壽命，一定不得超過LED的電流和溫度限值。??

　　在單個LED至三個 （串聯(lián)） LED的應(yīng)用中，將需要一個降壓型LED控制卡，用于把汽車總線電壓（標稱值為12V）降至一個更加合適的LED電壓，根據(jù)應(yīng)用的LED 彩色和亮度要求的不同，該LED電壓的變化范圍可在2.68V至4.88V（每個LED）之間。與此相反，在諸如剎車燈等需要多個由多達8個串聯(lián)LED組成的LED串的應(yīng)用中，所需的輸出電壓為21V至39V，所以必需采用一個升壓型LED控制卡。?

　　如欲在輸入電壓不規(guī)則的情況下產(chǎn)生恒定的LED亮度，就必須從這些LED控制卡IC獲得一個恒定的電流源。一個內(nèi)部檢測電阻器用于監(jiān)視輸出電流，以實現(xiàn)準確的電流調(diào)節(jié)。在一個很寬的電流范圍內(nèi)（35mA至1A）保持了高輸出電流準確度，從而實現(xiàn)了寬調(diào)光范圍。在許多應(yīng)用（特別是背面照明和車內(nèi)照明）中，都有可能需要進行調(diào)光控制，因而要求LED控制卡提供一種用于調(diào)節(jié)輸出電流/LED亮度的簡單方法。利用合適的LED控制卡，即可通過一個PWM信號、DC電壓或外部NMOS晶體管來完成調(diào)光操作，調(diào)光范圍可高達3000:1。

　　雙LED應(yīng)用??

　　許多嵌入式高電流LED應(yīng)用將包括單個或兩個高電流（ILED的范圍從1A至1.5A）LED。這些應(yīng)用包括車內(nèi)照明（比如：車頂燈、地圖燈、儲物盒照明燈）和車外照明（比如：車門門檻燈或’地面照明’燈）。根據(jù)應(yīng)用的不同，它們可以采用彩色LED（用于車載儀器的背面照明）或白光LED（用于普通照明）。由于這些LED通常具有一個3V 至4V的正向電壓，并由一根12V至14V的汽車總線來供電，因此需要采用一個降壓型LED控制卡。??

　　雙通道、36V、2MHz 降壓型LED控制卡，專為用作恒定電流雙LED控制卡驅(qū)動器而設(shè)計。每個通道具有一個內(nèi)部檢測電阻器和調(diào)光控制功能，從而使其非常適合于驅(qū)動那些需要高達 1.5A電流的LED。一個通道的開關(guān)操作與另一個通道異相180°，因而使得兩個通道的輸出紋波均有所減小。每個通道均獨立地在一個50mA至1.5A 的寬電流范圍內(nèi)保持了很高的輸出電流準確度，而獨特的電路提供了一個3000:1的調(diào)光范圍，且未發(fā)生任何的色偏移（這種現(xiàn)象在LED電流調(diào)光中很常見）。?

　LED控制卡采用高壓側(cè)檢測，實現(xiàn)了LED負極的接地連接，從而免除了大多數(shù)應(yīng)用中所需的一根接地線。它還具有一個用于每個通道的集成升壓二極管，因而進一步地縮減了解決方案的占板面積和成本。另外的特點包括LED開路和短路保護。??

　　剎車燈

　　迄今為止，LED在汽車中最為常見的應(yīng)用是中央高架停車燈（CHMSL）。截止2006年底，至少有60% 的汽車都安裝了LED型CHMSL。其好處包括較快的照明速度、更高的效率、更長的工作壽命，而且，非常扁薄的紅光LED陣列還具有設(shè)計/安裝上的簡易性。LED能夠在不到1ms的時間里達到全照度（而傳統(tǒng)的燈泡則需要長達200ms的時間才能產(chǎn)生其最大亮度），這樣，后方車輛的駕駛者識別剎車燈的時間將大為縮短，從而降低了發(fā)生追尾碰撞事故的概率。??

　　而且，與白熾燈泡相比，功耗也下降了80% 之多，最終起到了節(jié)省耗油量的效果。其有效使用期限將輕而易舉地超過車輛的壽命，因而免除了更換的需要。除了CHMSL之外，有些汽車和摩托車還在主剎車燈中用LED替代了白熾剎車燈。