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汽车 LED 照明系统: 挑战与解决方案 内容 • LED 汽车照明应用 • LED 汽车照明系统的优点 • 驱动 LED 车灯的技术要求及挑战 • LED 驱动技术 • 用于高亮度 LED 车外照明灯的降压/升压 LED 驱动器 • 用于汽车显示器背光系统的升压 LED 驱动器 • 用于汽车娱乐信息系统的多串 LED 的背光灯系统 2 LED 汽车照明应用 传统的汽车灯 • 一直以来，汽车的刹车灯、转向信号灯、倒车灯及车尾雾 灯都采用 21W 至 27W、亮度为 280 至 570 流明 (lumen) 的钨丝灯泡 。 • 车尾灯、停车灯、车侧显示灯以及转向信号闪灯则采用 4W 至 10W、亮度为 40 至 130 流明的钨丝灯泡。 • 车头灯则采用高亮度的氙气萤光管办(HID)。 4 采用 LED 灯泡的各种车外照明应用 • 车尾顶部刹车灯是最早采用 LED 灯泡的 汽车灯。 • 在汽车灯市场上，其他的车外照明和指示灯 如刹车灯、转向信号灯以及车内照明灯都已 改用 LED 灯泡。 • 近年车外照明灯如白天辅助灯 (DRL) 及车头 低灯都开始改用 LED 灯泡。 • 预计车头高灯很快便会改用高亮度 LED 灯泡。 5 为车内显示器提供背光的 LED 背光灯 • 为仪表板提供背光的 LED 背光灯 • 为 TFT 显示器提供背光 的 LED 背光灯 6 LED 汽车照明系统的优点 汽车灯采用 LED 灯泡的优点 (I) • 白光 LED 的色温约为 6,000 度 K, 视觉上几乎与天然光 完全相同。 – 在晚上, 大街小巷的景物都以其天然色彩展现在我们的眼前, 而且光暗有较明显的对比。 • LED 灯的平均寿命比钨丝灯及高亮度萤光管长。 – 更稳定可靠 – 减少晚上出现故障的次数 – 无需频频更换灯泡，省欲不少麻烦。 8 汽车灯采用 LED 灯泡的优点 (II) • 采用 LED 可以节省更多能源 – 更环保 • LED 灯泡外型更小，更容易装入灯座内 – 占用更少空间、更容易配合时尚的灯饰设计 • LED 刹车灯可以更快启动 – 减低被尾随车辆碰撞的风险 – 启动时间比钨丝灯泡快 250 ms 左右 • 固态光源 – 可以承受更大的机械性震动 9 驱动 LED 车灯的 技术要求及面对的挑战 驱动 LED 车灯的技术要求 -- 恒流输出 • LED 的灯光输出量主要取决于驱动电流的大小 • LED 驱动器必须: – 在任何情况下 (例如，输入电压、温度、正向电压等出现变化) 都可输出平均计非常恒定的电流 – 在任何情况下都可将纹波电流控制在可以接受的水平 LED 驱动器属于电源转换电路，但其特点是输出 恒定电流而非恒定电压 !! 11 驱动 LED 车灯的技术要求 -- 提防电池反向操作的 保护设计 • 必须加设阻塞电路 (例如二极管)，为提防电池反向操作提 供保护 • 若正负极出现错误连接的意外情况，这个防护设计可以避 免损害 LED 驱动器及/或引致电池出现短路 +输入电压 + LED