在汽车照明如何选择LED驱动器？要满足哪些需求？

在当今快速演变的汽车照明市场，LED驱动器的作用尤为重要：为汽车厂商提供更节能的选择以满足消费者对燃油经济性的要求、提升能见度安全性以降低或避免交通事故发生率、打造个性化的车辆氛围达至消费者对汽车独特的造型期望……在未来8年，汽车照明系统整体年复合增长率几达10%，市场发展潜力巨大，而用于此类系统的驱动器也将有类似的增长。

LED是根据电流而改变亮度的器件，而LED驱动器通过调节一个LED或LED串的功率，提供恒定的光输出。每一汽车照明方案都需要一个独特的驱动设计，工程师需根据不同的要求如串联或并联、高功率或低功率以及成本或功能等等，为特定应用选择合适的LED驱动器以尽量提升能效。

决定哪种LED驱动器最适用于其应用的因素包括：

-每一功能的LED总功率?-这是决定LED驱动器拓扑结构的关键。

-电子环境温度?-例如，尾灯需要更亮的LED，最好选择能效更高的开关驱动器而不是高功耗的线性驱动器，以在较高功率电平下更保持冷却工作。

-改变LED配置的灵活性-可使用基准电压控制和脉宽调制控制等多种亮度方法完成光的调整。宽工作

电源范围提供电源配置和可驱动的LED数量。

-支持的特性-比如自动调光、个别的LED控制、颜色改变。

-支持的故障诊断和符合安全标准-比如热警报、热关断、开/短路、过流保护、过/欠压和单一LED失效。

为什么现在有这么多人，会LED灯替换升级?

最重要的原因是，想要提高驾驶的安全性!我们希望在驾驶过程中，能够更清晰、不刺眼地看清道路上的交通工具、乘客和障碍物等。

当然，LED灯本身也有很多优势!

例如，LED车灯比起原装的卤素灯，它没有汞，要更加环保。它的消耗也只有卤素灯的1/10，使用寿命非常长，有的甚至可以达到10w小时。就算是你的车想换掉了，车灯也不一定需要换!

那么，LED车灯要怎么挑选呢?

一、怎样选择一款适合我车型的LED车灯?

选择LED车灯时，我们主要从型号、亮度、色温、光的形状、寿命等几个方面入手。

①型号

并非所有的灯都能随意被更换，请一定要先确认好车灯型号!确定是否匹配汽车的内部系统结构!

找到自己的汽车说明书或者是用户手册，直接就能查找到自己汽车车灯的型号。

卤素灯和LED灯，其型号规格是一样的，所以在更换时，直接对照即可。

②亮度

车灯的亮度，关键在于灯珠的亮度，它主要是根据流明值来判断。

流明值越高，亮度越大，但流明值不是越大越好。

如果流明值过高，功率就会越大，产生的温度就越高，对灯具本身的损耗比较大!

一般情况下，明流值建议范围如下：

近光灯是3400-5400lm;

远光灯是3400-5900lm。

③色温

不同的色温值，灯光的穿透力，会有比较明显的不同!色温值越大，光的穿透能力就相对更弱一些。比如白光的穿透力比较弱，而黄光的穿透力比较强。

对于糟糕的天气环境，穿透力更强的光线，更容易辅助我们看清道路状况。

仔细观察，你会发现，雾灯必须是黄光，就是因为雾天必须要有强穿透力的光线辅助。

而大灯的可选颜色，就相对多一点，白光、黄光或者黄白光都可以。

这几种颜色对应的色温范围参考如下：

白光：6000K左右;

黄光：3000K左右;

黄白光：4500K左右。

LED是一种高效环保的新型半导体光源，有其它光源无法比拟的优势。在今后的汽车照明应用方面具有广阔的发展前景。LED可通过串联和并联两种不同方式组合为LED阵列来满足汽车照明强度需求。本文从LED发光特性出发，着重论述LED驱动设计及其特点，并在此基础上简要阐述当前LED所面临的问题和解决办法。

1.汽车车灯作用及要求

当前，汽车越来越平民化并成为人们出行的主要工具，行车安全问题受到社会的普遍重视。据不完全统计，汽车在夜晚或自然光线不足的情况下行驶的里程占总行驶里程的25%，而在此间发生的交通事故占到总事故的40%，并且一半以上的伤亡事故发生在夜间。因此，车外照明灯及信号灯是汽车安全行驶的关键部件，必须满足下列条件：

(1)汽车照明灯点亮无延迟，响应时间更快，给驾驶员更多的反应时间。

(2)照明亮度强，在夜间或自然光线不足的情况下提高驾驶员的视野，同时使车外信号灯的指示作用更强。

(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)节能，能够有效减少废气的排放量，保护环境。

(5)基于汽车销售竞争日益激烈，车灯设计要实用和美观。

2.LED 成为汽车照明选材中的新星

1、 LED 的工作原理

LED属于特殊二极管，它是以掺杂等方式构成PN结的半导体器件。在满足二极管导通条件的情况下，电流通过LED并以光、热两种方式释放能量。LED作为电流型元件进行电流控制，发光强度基本上根据所流过电流的大小而定，在正向导通过程中，它的压降很大，自身也有一定波动幅度。

由于LED 没有红外线及紫外线的辐射，其消耗的能量除转换为光能外，几乎都是热能，且只能以热传导的形式传出，因此，LED 在工作时，结温会逐渐升高。而LED 是具有负温度系数的器件，流过LED 的电流会随温度升高而增大，这就形成了正反馈，造成结温的进一步升高，如不加控制，就会烧毁LED。LED 的热学参数与PN 结的结温有很大关系，主波长与温度的关系如下式：

mp(Tl) = m0(T0)+ 3Tg #0.1nm/°C

由上式可知，每当LED 结温升高10℃时，主波长 ( 人眼能够观察到的) 就会向长波漂移1nm(1nm=10-9m)，导致LED 亮度下降，出现光衰。因此， 个别LED 过热，就会造成LED 阵列发光的均匀性变差。

2、 LED 显着的照明优势

LED 被称为新光源，原因在于LED 具备点光源与固态光源的特性，因此具有其它照明光源无法比拟的优点。

(1)LED寿命理论上可达10 万小时，实际寿命也可达到2 万小时以上，比一般白炙灯泡的1 000小时、日光灯具1 万小时更有优势，汽车使用寿命期内一般不需要更换。

(2)点亮无延迟，响应时间更快。LED 的启动时间仅为几十纳秒，启动时间较白炽灯泡大大缩短。

(3)在光线亮度高、自然光线可见度低的情况下，大大降低汽车事故发生率;基本上无辐射，属于“绿色光源”。

(4)LED 占用体积小， 结构简单，高耐震，设计者可以随意变换灯具模式，令汽车造型多样化，满足不同消费者需求。

(5)LED光源受到电压变化的冲击比白炽灯泡小很多，表现出优良的安全性与可靠性，而且所消耗的能量比同等光效白炽灯低80%，很节能。

基于以上优点,LED可广泛地应用于汽车照明，但是单个LED并不能满足汽车照明的强度需求，需要若干个串联，并联或者串并联组成LED阵列才能投入使用，如图1。

3、LED 驱动的设计及特点

LED的驱动方式主要可以有电阻限流，线性稳压器，开关型变换器三类。电阻限流方案是针对效率不高的应用情况而设计的，因此在效率要求极高、输入电压范围广的汽车照明中并没有使用这种方式;线性稳压器对低电流或者LED正向压降略低于电源电压有很好的适应性，但其效率与输入电压区间较小也是相同的;开关型变换器在电路拓扑上灵活高效，输入电压范围大。因此，综合考虑工作效率、安装尺寸、静态电流、工作电压、噪声和输出调节等因素后，驱动电路多采用开关型变换器。开关变换器拓扑结构分为Buck、Boost 及Buck-Boos 等方式。目前来看，LED 应用在汽车照明上，其驱动电源必然是铅酸蓄电池。

因为蓄电池的输入电压范围会与正常的范围有很大的出入，因此驱动电路一般用Buck-Boost 拓扑结构满足LED阵列对电压要求。此电路拓扑结构直流增益 (输出电压与输入电压之比)与占空比D(一个开关周期内，开通时间与周期的比值)有关。当电池电压低于LED 所需电压时，调节D > 0.5，使电路处于升压状态;当电池电压高于LED 所需电压时，调节D < 0.5，使电路处于降压状态。LED为电流控制电流型元件，其亮度正比于所通过电流。若LED不采用恒流驱动方式，则流过的电流发生波动，甚至电压不变都可能导致LED亮度改变。为了确保亮度的稳定性和可靠性，要求LED以恒定电流进行驱动，同时要求纹波电流无论如何必须被限制在一个可以接受的范围内。因此LED驱动电路输出一定要恒流，不能恒压。