汽車LED照明方案設(shè)計

發(fā)光二極管（LED）照明為標新立異、舒適和用戶定制開啟了一片新天地。這些設(shè)計機遇在迅速提升LED在車內(nèi)的應用程度和速度。當把LED用在車內(nèi)、車前和車尾照明時，有幾種方法和設(shè)計技術(shù)可供選擇。
　　對車用LED來說，其相對抗振、壽命長、高能效及可以對光源進行精妙控制等特性是關(guān)鍵因素。與白熾燈泡相比，LED對機械震動不敏感，但需要驅(qū)動電路。一般來說，汽車電氣供電系統(tǒng)以鉛酸電池為電源，該電池由引擎通過機械方式驅(qū)動的交流發(fā)電機/穩(wěn)壓器充電。這樣一個系統(tǒng)適合老式白熾燈泡，但不適合LED。為使LED達到最佳性能，需一個精準恒流的電流源。
　　為正確驅(qū)動LED，需控制電流，而與電壓無關(guān)。光輸出基本取決于電流而不是電壓。理論上，每個電子都轉(zhuǎn)換為光子，而逃逸出LED的固定比例的光子就成為我們看見的光。
　　若電壓恒定，則只需一個電阻就可實現(xiàn)一個質(zhì)量不高的方案。應該指出的是，當LED與電阻簡單串接在一起時，LED本身在一定程度上是自調(diào)節(jié)的。若溫度升高，LED的效率和亮度都降低，且前向壓降同時減小。減小的前向壓降又導致電流增加，從而些許彌補了因溫升造成的亮度下降。只要電池電壓恒定，串聯(lián)電阻方案足以滿足計算機和儀器儀表應用的要求。但汽車行業(yè)強制規(guī)定設(shè)備要能滿足電池在8V至18V間的變化，且還要能容忍80V的峰值。另外，高亮LED會在電阻上產(chǎn)生大量熱。因而使得熱設(shè)計更困難。
　　一個好些但并非最佳的替代方案是采用一個dc-dc電壓轉(zhuǎn)換器來生成一個合適的穩(wěn)定電壓然后將此與一個電阻結(jié)合起來。若你已有一個為計算機或其它電子設(shè)備供電的dc-dc轉(zhuǎn)換器，則該方案可行；另外，這種方法可能是驅(qū)動LED最常用的方法。
　　但采用一個工作時與電壓無關(guān)的恒流器驅(qū)動LED是個更好方案。能量消耗和能量轉(zhuǎn)換分別是兩種基本的恒流器類型。
　　線性降壓恒流器是能量消耗型恒流器的一個例子。對一個給定電流來說，恒流器兩端壓降所代表的能耗被消耗掉。另一種情況則是能量轉(zhuǎn)換恒流器，它試圖把不同電平間的能量差儲存起來。
　　描述這種能量轉(zhuǎn)換所用的方程是熱力學基本定律之一：
　　輸入功率=輸出功率
　　用W=V·I給定（給定），替換式中的W：
　　Vin·Iin=Vout·Iout+（100-X%效率）W發(fā)熱（發(fā)熱）
　　若將LED的前向電壓作為Vout，將所需的電流作為Iout，就將得到描述LED驅(qū)動器的一般方程。
　　耗能的LED驅(qū)動器
　　用分立器件搭建一個線性恒流器相對簡單。圖1就是一款用分立器件搭建的恒流器。D1應是支齊納二極管或電壓參考。電流則由方程ILED=VD1/RSET確定。D2提供對晶體管基極二極管的簡單溫度補償。