通过约书亚·以色列,JAS技术媒体
在过去的十年里,汽车行业的趋势是向固态汽车照明方向发展。白炽车头灯是最后的残留,它们正在走向历史的垃圾堆。
与传统的钨丝白炽灯相比,led带来了许多众所周知的优势。它们提高的光效(流明每瓦)和节约的能源对混合动力汽车(hev)和电动汽车(ev)特别有帮助,因为它们高度重视燃油经济性。采用传统内燃机或柴油传动系统的汽车对节能的敏感性较低,但仍然使用LED照明,既提高了安全性,也区分了设计风格的不同元素。
白炽灯泡的效率约为97%——就像加热器一样。今天的白光led的发光效率大约是钨丝灯泡的5倍,这意味着它们在给定的光输出时产生的热量大大减少。因此,光发射器不仅体积小,而且在较低的温度下工作。电子产品的普通热管理方法让设计师将多个LED元件紧密地封装在一起,而不会产生足够高的温度来减少使用寿命。
固态灯将运行数万小时。此外,重复的开关周期——在一些车辆应用中很常见——不会降低LED的使用寿命。led也比白炽灯更经得起冲击和震动。长寿命和坚固耐用都有助于提高车辆的可靠性,减少维护。另一方面,车主只需一个典型的家庭工具箱就能维修的部件更少。
例如,改变一些车辆的前灯设计需要部分拆卸前车身部件。LED大灯的使用寿命将消除这些麻烦。
最后,led在作为刹车灯和中心高位停止灯时带来了重要的安全优势。密歇根大学交通研究所的研究表明,led的快速开启时间可以让司机在良好的照明条件下刹车速度加快170到200毫秒(14到16英尺,时速55英里)。这一优势可以达到300毫秒(以55英里每小时的速度行驶24英尺),刹车灯表面有明亮的阳光或高强度的反射。
全led汽车才刚刚开始出现。最早的应用通常是亮红色led灯,包括车尾灯、刹车灯和信号灯。接下来是备用灯和车牌照明器,它们可以忍受早期白色led所具有的严酷色温和微弱的色质。白光led现在有更好的光质量和更低的成本,允许使用在仪表集群,舱内,以及最近,日间运行灯。
车头灯是led在汽车照明领域的终极前沿。这种应用可以持续,因为它构成了最高功率和最复杂的汽车照明。它也是最严格的联邦法规所规定的照明位置。
聪明的领导镇流器
钨灯丝灯泡模型作为电阻的正温度系数。当使用不超过某一电压水平的电源时,它们本质上是稳定的。相比之下,led是电流操作的设备——理想情况下,是电子输入/光子输出。因此,它们需要一个电子接口,至少作为一个调节电流源。因此,led不能直接在汽车电力总线上工作。
这意味着LED和车辆电力总线之间存在电源。与普通白炽灯相比,电源构成了一系列复杂性。但是,额外的复杂性带来了电源管理IC的进步以及新的安全性,性能和便利功能和增强功能。实际上,LED前灯将提供与传统照明技术不切实际的功能。

其中一个例子就是搭载启停技术的车辆。在熄灯时关闭引擎可以使乘用车的燃油里程增加4 - 8%,这仅仅是通过消除引擎的闲置时间。但是考虑到白炽灯泡产生的光遵循其施加电压到3.4的功率。因此,如果电池充满电且状态良好,那么在停车期间,当电源总线上的电压下降时,钨丝前灯可以昏暗30%。在启动过程中,高起动电机电流也可以使白炽灯的亮度降低高达92%,并具有符合ISO7637-1标准的启动脉冲。

相比之下,采用buck-boost功率稳压器设计的LED镇流器可以跟踪电池电压,并在启停周期中保持恒定的光输出。
led的智能镇流器可以提供在钨丝照明系统中无法提供的诊断信息。如果配备了与led热耦合的温度传感器,智能驾驶员可以补偿温度影响。所有led的温度系数都是负的,随着温度的升高,光强呈非线性变化。例如,当结温从25°C上升到150°C时,LED的光输出可以下降多达30%。
理想情况下,汽车led镇流器应该能够驱动汽车上的任何点的灯。提供可编程输出电流的能力处理这一需要。它可以让相同的IC驱动不同长度的LED串和输出通量目标。这种方法也让汽车设计师可以采用平台范围内的照明驱动设计方法。然后用特定车型的软件来满足个别车辆的精确需求。这样的设计也让汽车制造商利用先进的发射器设计和制造流程,而无需重新设计驱动程序硬件的间接成本。
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了下:电力电子的技巧




