中心議題：

• LED在汽車照明應用中的特點
• 汽車照明應用中的控製LED的方法

解決方案：

• 電流控製
• 電流的線性控製
• 開關式調節器　

1.可靠性與使用壽命
　　
LED的預期使用壽命為5萬個小時
，而鹵鎢燈為2萬個小時
，鎢白熾燈為3千個小時。相對於白熾燈，LED的結構堅固，不容易受振動影響，使用過程中光輸出亮度也不會明顯下降。基於多個LED的照明方案還具備“冗餘度”好處，即使一個LED出現故障，仍可以繼續使用照明裝置。正確使用LED(特別是正確控製LED的溫度)，可有效延長LED的預期壽命。相反
，如果溫度過高，LED很容易損壞。LED應用在汽車照明上還牽涉許多法律定義問題。大多數國家對刹車燈或頭燈故障——燈亮或熄滅有明確定義。但對采用多個LED的燈
，很難準確定義照明燈是否已經損壞。製造商與立法機構正在定義LED的使用方法。
　　
2.效率/每瓦流明
　　
與標準的白熾燈相比，LED消耗每單位電能可以產生更多的光輸出。但與鹵素燈相比時
，LED的實際光輸出的優勢並不明顯。最新的LED具備出色的流明每瓦數值，但某些數值是在優化條件下取得的，而通常不是在最高輸出條件下獲得的。一般而言
，當LED的電流增加時，光輸出量並未呈線性增加。因此，即使LED在0.5A電流下輸出x流明，它在1.0A電流下也不會輸出2x流明。
　　
3.響應速度
　　
以刹車燈和方向指示燈管為例，假設車輛時速為125公裏/小時
，即35米/秒時
，白熾燈的熱啟動時間約為250毫秒，而反應迅速的LED可提早約8米距離發出刹車警告，從而有效避免汽車相撞。指示燈也是如此。
　　
4.方向性
　　
另一個關鍵特性是LED的發光方式。與白熾燈不同，LED隻透過一個表麵發光，這對頭燈與航圖燈應用有好處，但可能不適合車廂照明燈其它照明應用(圖1)。


圖1：與白熾燈不同，LED發出光具有方向性。
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控製LED的方法
　　
1.電流控製
　　
LED的一個基本問題是，LED是由電流控製的器件

，其電壓降相對較低。最簡單的方法是使用電阻限製LED的電流，但該方法並不適合采用額定電壓為12V或24V電池的係統
，因為電池的實際電壓是從6V至18V或12V至36V。因此，如果需要保持亮度，就必須進行恒流控製。
　　
2.電流的線性控製
　　
線性控製指通過線性調節器保持通過LED的電流為常數。線性控製在某些情況下效率很低，例如，正向電壓為3.5V的單1A(3W)LED，需要調節器在保持1A電流的同時將的額定12V電源降至8.5V
，這樣使用3WLED將浪費8.5W的功率。線性電流控製是產生噪聲最少的技術，而且從EMC角度看

，線性電流控製最安全。
　　
3.開關式調節器
　　
電感式開關恒流技術雖然產生的電子噪聲較多


，但它的效率更高。根據LED的使用數量，可以采用降壓或降/升壓調節器。
　　
4.EMC問題
　　
必須盡量減少輻射與傳導噪聲
，將噪聲控製在容許極限內。雖然PWM方法的頻率固定，且相對較容易進行濾波
，但由於LED負載較為穩定
，如果采取適當措施，磁滯控製器及PFM是合適的選擇。開關式調節器的發展趨勢是頻率將更高
，以減少電感/電容的體積。這對汽車應用而言


，這總是最佳的解決方案。將頻率保持在較低的水平有助於避免幹擾問題。
　　
基頻的“抖動”或“擴展”技術確實有助於符合類似峰值EMC測試要求，但最佳的方法是不產生任何輻射，而任何開關式調節器均難以實現這點。


輻射熱、傳導熱與熱管理
　　
使用高亮度LED的用戶(特別是汽車製造業)要麵臨的關鍵問題與最大挑戰之一

，是LED的自熱問題。LED的每瓦流明已取得了很大改進，但事實上LED的多數電能均轉化成傳導熱。LED能產生的適合車廂照明的輻射熱較少，但在寒冷氣候中
，頭燈的輻射熱卻能有效地融化透鏡上的雪。因此
，熱管理是可靠控製LED的關鍵。
　　
熱管理主要指溫度增加時減少電流。使用高亮度LED的優點是電流變化較大時，眼睛無法察覺到亮度變化。一般而言，電流下降25%，單個LED的亮度變化並不明顯。