LED在汽車電子設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)及解決方法

文章來(lái)源:恒光電器

發(fā)布時(shí)間:2014-03-14

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 LED是一種高效環(huán)保的新型半導(dǎo)體光源,，有其它光源無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。在未來(lái)汽車照明應(yīng)用中前景光明,。LED 可以用串聯(lián),、并聯(lián)等不同的方式組合成LED 陣列，以滿足汽車照明強(qiáng)度的要求,。針對(duì)LED 的發(fā)光特性,，重點(diǎn)討論了LED 驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)及特點(diǎn),，同時(shí)簡(jiǎn)述了LED 目前存在的問(wèn)題及解決方法。

　　1 汽車車燈作用及要求

　　目前,，汽車日趨平民化,，已成為主要交通工具，行車安全引起了社會(huì)廣泛的關(guān)注,。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),，汽車在夜晚或自然光線不足的情況下行駛的里程占總行駛里程的25%，而在此間發(fā)生的交通事故占到總事故的40%,，并且一半以上的傷亡事故發(fā)生在夜間,。因此，車外照明燈及信號(hào)燈是汽車安全行駛的關(guān)鍵部件,，必須滿足下列條件：

　�,。�1）汽車照明燈點(diǎn)亮無(wú)延遲，響應(yīng)時(shí)間更快,，給駕駛員更多的反應(yīng)時(shí)間,。

　　（2）照明亮度強(qiáng),，在夜間或自然光線不足的情況下提高駕駛員的視野,，同時(shí)使車外信號(hào)燈的指示作用更強(qiáng)。

　�,。�3）高耐震,，工作可靠性高，避免因照明故障引起的意外事故,。

　�,。�4）節(jié)能，能夠有效減少?gòu)U氣的排放量,，保護(hù)環(huán)境,。

　　（5）基于汽車銷售競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,，車燈設(shè)計(jì)要實(shí)用和美觀,。

　　2 LED 成為汽車照明選材中的新星

　　2.1 LED 的工作原理

　　LED 是特殊的二極管，是一種通過(guò)摻雜等手段形成PN 結(jié)的半導(dǎo)體器件,。當(dāng)滿足二極管導(dǎo)通條件時(shí),，電流流過(guò)LED，以光和熱的形式釋放出能量,。LED 是電流控制的電流型元件,，其發(fā)光強(qiáng)度主要依據(jù)通過(guò)的電流大小，正向?qū)〞r(shí),，其壓降非常高,，而且本身具有一定的波動(dòng)范圍,。

　　由于LED 沒(méi)有紅外線及紫外線的輻射，其消耗的能量除轉(zhuǎn)換為光能外,，幾乎都是熱能,，且只能以熱傳導(dǎo)的形式傳出，因此,，LED 在工作時(shí),，結(jié)溫會(huì)逐漸升高,。而LED 是具有負(fù)溫度系數(shù)的器件,，流過(guò)LED 的電流會(huì)隨溫度升高而增大，這就形成了正反饋,，造成結(jié)溫的進(jìn)一步升高,，如不加控制，就會(huì)燒毀LED,。LED 的熱學(xué)參數(shù)與PN 結(jié)的結(jié)溫有很大關(guān)系,，主波長(zhǎng)與溫度的關(guān)系如下式：

　　mp（Tl） = m0（T0）+ 3Tg #0.1nm/°C

　　由上式可知，每當(dāng)LED 結(jié)溫升高10℃時(shí),，主波長(zhǎng) （ 人眼能夠觀察到的） 就會(huì)向長(zhǎng)波漂移1nm（1nm=10-9m）,，導(dǎo)致LED 亮度下降，出現(xiàn)光衰,。因此,， 個(gè)別LED 過(guò)熱，就會(huì)造成LED 陣列發(fā)光的均勻性變差,。

2.2 LED 顯著的照明優(yōu)勢(shì)

　　LED 被稱為新光源,，原因在于LED 具備點(diǎn)光源與固態(tài)光源的特性，因此具有其它照明光源無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),。

　�,。�1）LED 壽命理論上可達(dá)10 萬(wàn)小時(shí)， 實(shí)際壽命也可達(dá)到2 萬(wàn)小時(shí)以上,，比一般白炙燈泡的1 000 小時(shí),、日光燈具的1 萬(wàn)小時(shí)更具優(yōu)勢(shì)，在汽車使用壽命期間一般無(wú)須更換,。

　�,。�2）點(diǎn)亮無(wú)延遲，響應(yīng)時(shí)間更快,。LED 的啟動(dòng)時(shí)間僅為幾十納秒,，啟動(dòng)時(shí)間較白熾燈泡大大縮短。

　�,。�3）在光線亮度高,、自然光線可見(jiàn)度低的情況下,，大大降低汽車事故發(fā)生率；基本上無(wú)輻射,，屬于“綠色光源”,。

　　（4）LED 占用體積小,， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，高耐震，設(shè)計(jì)者可以隨意變換燈具模式,，令汽車造型多樣化,，滿足不同消費(fèi)者需求。

　�,。�5）LED 光源受電壓變化的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于白熾燈泡,，顯示了卓越的安全性和可靠性，同時(shí)消耗的能量較同光效的白熾燈減少80%,，非常節(jié)能,。

　　基于上述優(yōu)勢(shì)，LED 可以在汽車照明中廣泛應(yīng)用,，但單個(gè)LED 無(wú)法滿足汽車照明強(qiáng)度的要求,，必須多個(gè)串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)成LED 陣列使用,。